Componente curricular

- A figura mostra um homem que mantém um corpo de peso P em equilíbrio a uma altura h do chão, por meio de uma corda.

Qual é o valor do trabalho que está sendo realizado pela força de tração exercida pelo fio e o trabalho realizado pelo peso do corpo?

Resposta: Como o corpo permanece em repouso, não há variação de altura em relação ao chão. Portanto, a força peso e a tração não realizam trabalho.

Fim do complemento.

EXERCÍCIOS RESOLVIDOS

2. Uma gota de chuva de massa igual a 0,10 g cai no ar com velocidade constante de 1 m/s, percorrendo, assim, uma distância de 100 m. A aceleração da gravidade no local é de 10 m/s² . Calcule o trabalho realizado:

a) pela força peso durante a queda.

b) pela força de resistência do ar nessa queda.

Resolução

a) Fazendo uma figura, temos:

Como m = 0,10 g = 0,10 ∙ 10^-3 kg temos:

CRÉDITO DAS ILUSTRAÇÕES: Editoria de Arte

b) Como a gota cai com velocidade constante:

F_R = P ⇒ F_R = mg ⇒ F_R = 0,1 ∙ 10^-3 ∙ 10 ⇒

⇒ F_R = 0,1 ∙ 10^-2 N

O trabalho da força de resistência do ar é resistente.

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3. Um corpo com massa igual a 2 kg é abandonado em repouso no ponto A de um plano inclinado. O coeficiente de atrito entre o bloco e o plano é 0,2. (Considere g = 10 m/s².) Calcule os trabalhos realizados pelas forças peso e de atrito no percurso do corpo de A até B.

Resolução

As intensidades das forças valem:

P_x = P ∙ sen α = 2 ∙ 10 ∙ 3/5 ⇒ P_x = 12 N

P_y = P ∙ cos α = 2 ∙ 10 ∙ 4/5 ⇒ P_y = 16 N

F_at = N = P_y = 0,2 ∙ 16 ⇒ F_at = 3,2 N

O trabalho das forças é obtido pela definição:

O trabalho da força peso pode ser calculado como se o deslocamento fosse na direção vertical AC.

EXERCÍCIOS PROPOSTOS