Enunciado

Uma partícula de 20 g está se movendo para a esquerda a 30 m/s. Quanto trabalho resultante deve ser realizado sobre ela para fazê-la se mover para a direita a 30m/s?

Passo 1

Pra esse exercício, vamos trabalhar com o teorema Trabalho-Energia cinética, enunciado pela seguinte equação:

W = ∆ K

Onde W é o trabalho realizado e ∆ K é a variação da energia cinética (entre o estado final e o estado inicial)

Lembre-se da fórmula pra energia cinética K :

K = m v 2 2

Passo 2

Antes de começar o cálculo, vamos definir o seguinte: deslocamentos pra esquerda indicam velocidades negativas; pra direita, velocidades positivas. Ok? O esqueminha demonstra:

v > 0

v < 0

Nisso, podemos afirmar que, inicialmente, a partícula tinha velocidade v 1 = - 30   m / s , pois estava indo pra esquerda.

No final, como passa a ir pra direita a 30 m/s, sua velocidade será v 2 = + 30   m / s .

Tendo a massa da partícula, de 20   g = 0,020   k g (no Sistema Internacional de Unidades), podemos aplicar o teorema.

Passo 3

W = ∆ K = m v 2 2 2 - m v 1 2 2 =

= m ( v 2 2 - v 1 2 ) 2 =

= 0,020 ∙ ( 30 2 - ( - 30 2 ) ) 2 =

= 0,020 ∙ 0 2 = 0   J

Esse será o trabalho resultante por fazer a partícula mudar seu sentido de deslocamento, voltando a ter a mesma velocidade inicial em módulo.

Resposta

W = 0   J

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