Enunciado

Uma compradora em um supermercado empurra um carrinho com uma força de 35   N com direção em um ângulo de 25 ° abaixo da horizontal. A força é suficiente apenas para equilibrar várias forças de atrito, portanto, o carrinho se move a velocidade escalar constante.

  1. Encontre o trabalho realizado pela compradora sobre o carrinho enquanto ela se move no corredor de 50,0   m de comprimento.
  2. Qual é o trabalho resultante realizado sobre o carrinho por todas as forças? Por quê?
  3. A compradora desce pelo próximo corredor, empurrando horizontalmente e mantendo a mesma velocidade escalar que antes. Se a força de atrito não muda, a força aplicada pela compradora seria maior, menor ou a mesma?
  4. E quanto ao trabalho realizado sobre o carrinho por ela?

Passo 1

E aiii gente, tudo bom com vocês?

Vamos fazer mais uma questãozinha aqui?

Vem comigo!

Letra a:

A força de 35N aplicada pela compradora faz um ângulo de 25° com o deslocamento do carrinho (horizontal). O trabalho feito no carrinho pela compradora é então:

W compradora   = Fcos ⁡ θ Δ x = 35 N cos ⁡ 25 ∘ 50.0 m = 1.6 × 10 3 J

Passo 2

Letra b:

Como a velocidade do carrinho é constante:

K E f = K E i   e   W líquido   = Δ K E = 0

Passo 3

Letra c:

A força exercida pela compradora agora é completamente horizontal e será igual à força de atrito, uma vez que o carrinho fica em uma velocidade constante. Nas partes (a) e (b), a força da compradora teve uma componente vertical para baixo, aumentando a força normal no carrinho e, portanto, a força de atrito.

Como não há componente vertical aqui, a força de atrito será menor, e a força é menor que antes.

Passo 4

Letra d:

Uma vez que a componente horizontal da força é menor na parte (c), o trabalho realizado pela compradora no carrinho ao longo dos mesmos 50.0m de distância é menor que na parte (c).

Resposta

  1. 1.6 × 10 3 J
  2. K E f = K E i  e  W l íquido   = Δ K E = 0
  3. Como não há componente vertical aqui, a força de atrito será menor, e a força é menor que antes.
  4. Uma vez que a componente horizontal da força é menor na parte (c), o trabalho realizado pela compradora no carrinho ao longo dos mesmos 50.0m de distância é menor que na parte (c).
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