Enunciado

Um livro de 0,60 kg desliza sobre uma mesa horizontal. A força de atrito cinético sobre o livro possui módulo igual a 1,2 N. a) Qual é o trabalho realizado pela força de atrito durante um deslocamento de 3,0 m da direita para a esquerda. b) O livro se desloca agora 3,0 m da esquerda para a direita voltando ao ponto inicial. Durante o segundo deslocamento de 3,0 m, qual o trabalho realizado pela força de atrito? c) Qual o trabalho total realizado pela força de atrito durante o deslocamento total de ida e volta ao ponto inicial? d) Com base em sua resposta do item (c), você afirmaria que a força de atrito é conservativa, ou não conservativa?

Explique.

Passo 1

Como a força é constante, nós vamos usar:

W = F s cos ⁡ ϕ

Para ambos os deslocamentos, a direção da força de atrito é oposta ao deslocamento e ϕ = 180 ° .

Passo 2

  1. Quando o livro se move para a esquerda, a força de atrito está para a direita e o trabalho é:
  2. W = - 1,2 N ⋅ 3 m = - 3,6 J

    Passo 3

  3. A força de atrito está agora à esquerda e o trabalho está novamente em - 3,6   J .
  4. Passo 4

  5. Assim, o trabalho total é:
  6. W t o t a l = - 3,6   J - 3,6   J = - 7,2 J

    Passo 5

  7. O trabalho total realizado por atrito para a ida e volta não é zero e o atrito não é uma força conservativa.

A direção da força de atrito depende do movimento do objeto. Para a força da gravidade, que

é conservativo, a força não depende do movimento do objeto.

Resposta

  1. - 3,6 J
  2. - 3,6 J
  3. - 7,2 J
  4. N ã o   c o n s e r v a t i v o
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