Question

A única força que age sobre uma lata de 2,0 kg que está se movendo em um plano xy tem um módulo de 5,0 N. Inicialmente, a lata tem uma velocidade de 4,0 m/s no sentido positivo do eixo x; em um instante posterior, a velocidade passa a ser 6,0 m/s no sentido positivo do eixo y. Qual é o trabalho realizado sobre a lata pela força de 5,0 N nesse intervalo de tempo?

Answer 1

Olá!

Para resolver a questão devemos lembrar que o trabalho (W) É o produto de uma força aplicada a um corpo e o deslocamento do corpo na direção dessa força. Enquanto o trabalho é feito no corpo, há uma transferência de energia para ele, então pode-se dizer que o trabalho é energia em movimento.

A formula para calcular o trabalho é: 

$W = F_{t} * S$ 

Onde:

F =  força exercida.
S= desplazamento o a distância que percorre.

De igual forma pode-ser definido através de variação da energia cinética, porque:  O trabalho da força resultante corresponde sempre a variação da energia cinética:

$\Delta E = \frac{1}{2} m * (v_{f})^{2} - \frac{1}{2} m * (v_{i})^{2}$

Nesse sentido podemos calcular o trabalho realizado sobre a lata de qualquer das duas formas, sendo a ultima a mais simples, assim vamos a resolver através de variação da energia cinética, sabendo que:

- Massa da lata =  2,0 kg
- velocidade inicial =  de 4,0 m/s
- velocidade final = 6,0 m/s 

Substituindo na formula temos:

$\\W=\Delta E_{cin}$

$W=\frac{2\times 6^2}{2}-\frac{2\times 4^2}{2}$

$W=20\;J$

Dessa forma o trabalho realizado sobre a lata pela força de 5,0 N nesse intervalo de tempo é de 20 J.

Answer 2

Resposta:

Resolução  

Explicamos essas variações da energia cinética dizendo que a força aplicada transferiu energia para o objeto ou do objeto, que um trabalho W é realizado pela força sobre o objeto, (Trabalho [w] é a energia transferida para um objeto ou de um objeto através de uma força que age sobre o objeto. quando a energia é transferida para o objeto, o trabalho é positivo; quando a energia é transferida do objeto, o trabalho é negativo.)  

Resolução

W = 20 kg m^2/s^2

Dados:  

2,0 kg  

5,0 N  

Vf = 6,0 m/s  

Vi = 4,0 m/s  

½ mvf^2 -½ mvi^2  

W = ½ 2,0    kg* (6,0 m/s)^2  – ½ 2,0 kg* (4,0 m/s)^2 = ½ 2*36 – ½ 2*16  

W = ½ 72 kg *m^/s^2 - ½ 32 kg* m^2/s^2  

36 – 16 = 20 kg *m^2/s^2  

W = 20 kg * m^2/s^2