Para puxar um caixote de 50kg em um piso horizontal sem atrito, um trabalhador aplica uma força de 210N, fazendo um ângulo de 20º para cima medido a partir da horizontal . Quando o caixote se deslocar 3 metros, qual o trabalho realizado sobre o caixote? (a) pela força do trabalhador, (b) pela força gravitacional que atua sobre o caixote (c) pela força normal que o piso exerce sobre o caixote , (d) qual é o trabalho total realizado sobre o caixote?
Respostas
(a) O trabalho realizado pela força do trabalhador foi de 592,2 Joules
(b) O trabalho realizado pela força gravitacional foi zero
(c) O trabalho realizado pela força normal foi zero
(d) O trabalho total realizado foi de 592,2 Joules
O trabalho mecânico de uma força está ligado ao deslocamento que a mesma provoca em um corpo.
Podemos calcular o trabalho de uma força por meio da seguinte equação -
T = F·ΔS·cosβ
Onde,
F = intensidade da força
ΔS = deslocamento por ela provocado
cosβ = cosseno do ângulo que a força faz com o deslocamento
Qualquer força que atue sobre um corpo mas que não provoque nele um deslocamento é uma força que não realiza trabalho.
Se a força estiver atuando perpendicularmente ao movimento o trabalho realizado por ela será nulo (cos 90° = 0).
Assim,
T = 210. 3. Cos20
T = 210. 3. 0,94
T = 592,2 Joules
A força gravitacional e a força normal são perpendiculares ao deslocamento, por tanto, não realizam trabalho.
O trabalho resultante será o exercido pela força F de 210N.
Tr = 592,2 Joules