(UFRN) O conceito de energia é considerado fundamental para a ciência. No entanto, as variações de energia só são percebidas nos processos de transformação desta, durante a realização de um trabalho e/ou a transferência de calor.
Para ilustrar a afirmação acima, considere que um caixote está sendo empurrado, ao longo de uma distância de 9,0 m , sobre o piso horizontal de um armazém, por um operário que realiza uma força horizontal constante de 100,0 N.
Considere, ainda, que existe uma força de atrito de 90,0 N, produzida pelo contato entre o piso e o caixote.
A partir dessas informações, calcule:
A) o trabalho realizado pelo operário sobre o caixote;
B) o trabalho que é convertido em energia térmica;
C) a variação da energia cinética do caixote no processo.

Passo 1

Beleza, então o exercício diz que um operário empurra um caixote no chão de um armazém, empurrando com uma força horizontal de ao longo de . Só que o piso “puxa” pra trás uma força de atrito de .
Matéria: Trabalho de forças e Teorema Trabalho–Energia (variação de energia cinética).
O que a gente precisa saber:
  • Como calcular o trabalho de uma força constante: .
  • Que o atrito faz trabalho negativo, que vai virar calor.
  • Que o trabalho líquido muda a energia cinética: í.

Passo 2

Calcular o trabalho do operário.
Aqui a força de Wrm op = Fcdot dcdotcostheta = 100,0 Ntimes 9,0 mtimes 1 = 900 J está na mesma direção do deslocamento de , logo o ângulo e :

Passo 3

Calcular o trabalho convertido em energia térmica (atrito).
O atrito faz trabalho negativo, ou seja, retira energia mecânica e gera calor. O valor (em módulo) é
|Wrm atrito| = fcdot d = 90,0 Ntimes 9,0 m = 810 J
Então de trabalho do atrito vira energia térmica.

Passo 4

Calcular a variação da energia cinética usando o Teorema Trabalho–Energia:
Deí
Como De, temos

Resposta

A)
B)
C)

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