Exercícios Resolvidos de Teorema Trabalho-Energia Cinética

TIPLER, Física, Vol 1,6ª Edição, LTC,2009., pp 191 – ex24

Uma caixa de 6,0 k g é levantada de uma altura de 3,0 m , a partir do repouso, por uma força aplicada vertical de 80 N . Encontre a energia cinética final da caixa.

Passo 1

Bom, vamos usar o teorema trabalho-energia cinética. Tem dois trabalhos sendo realizados aqui: o da força e o da gravidade. Vamos calcular os dois.

W r e s u l t a n t e = Δ E c i n é t i c a

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

Calculando o trabalho realizado pela força aplicada:

W f o r ç a = F x

W f o r ç a = 80 × 3 = 240 J

W f o r ç a = 240 J

Passo 3

Calculando o trabalho realizado pela força gravitacional:

W g r a v i t a c i o n a l = m g Δ h

Como ele vai da altura 0 até a altura 3,0 m :

W g r a v i t a c i o n a l = 6,0 × 10 × ( 0 m - 3 m )

W g r a v i t a c i o n a l = - 180 J

Passo 4

Agora vamos aplicar o teorema né?

W r e s u l t a n t e = W f o r ç a + W g r a v i t a c i o n a l

W r e s u l t a n t e = 240 - 180

W r e s u l t a n t e = 60 J

Como a caixa partiu do repouso, ele não possuía energia cinética nenhuma.

W r e s u l t a n t e = Δ E c i n é t i c a

60 J = Δ E c i n é t i c a

Como a energia cinética inicial da caixa era nula, temos que a energia cinética final é:

E c i n é t i c a = 60 J

Resposta

E c i n é t i c a = 60 J

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