UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA
UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS DEPARTAMENTO DE FÍSICA
Uma corda é usada para puxar um bloco de
com velocidade constante, por
, em um piso horizontal com atrito. A tensão que a corda exerce sobre o bloco é
acima da horizontal. Quais são (a) o trabalho realizado pela tensão e
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Uma corda é usada para puxar um bloco de
Passo 1
Beleza, vamos entender o que o exercício está pedindo. Temos um bloco de 5,00 kg sendo puxado com uma corda que faz um ângulo de 10,0° acima da horizontal. A força de tensão na corda é de 5,00 N, e o bloco se move com velocidade constante por uma distância de 5,00 m em um piso horizontal com atrito. O conteúdo que vamos usar aqui é o Trabalho na Física, que mede a quantidade de energia transferida por uma força ao deslocar um objeto. Vamos precisar usar a fórmula do trabalho e decompor a força de tensão para resolver a questão.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar a fórmula do trabalho ($ W $):
onde:
- $ F $ é a magnitude da força aplicada,
- $ d $ é a distância percorrida,
- $ \theta $ é o ângulo entre a força e a direção do deslocamento.
Passo 3
No nosso caso, a força aplicada é a tensão na corda, $ F = 5,00 , N $, o deslocamento é $ d = 5,00 , m $, e o ângulo $ \theta = 10,0° $. Precisamos calcular o trabalho realizado por essa tensão.
Passo 4
Vamos substituir os valores na fórmula do trabalho:
Passo 5
Agora, vamos calcular o cosseno de 10,0°. Usando uma calculadora, temos:
Passo 6
Substituindo esse valor de volta na equação:
Passo 7
Multiplicando os valores:
Resposta
O trabalho realizado pela tensão é aproximadamente 24,6 J.