Question

um bloco com 4,0 kg, inicialmente em repouso, é puxado por uma força constante e horizontal ao longo de uma distância de 15.0 m, sobre uma superfície plana, lisa e horizontal durante 2.0 s. o trabalho realizado em joules, é de:
a) 50;
b) 150;
c) 250;
d) 350;
e) 450.​

Answer 1

$\Large\red{\boxed{\boxed{\boxed{\sf Letra~E \rightarrow 450~J}}}}$

Explicação:

A fórmula para trabalho é dada por:

$\Large\boxed{\sf \tau = F \cdot d}$

Onde:

$\sf \tau \rightarrow trabalho~(em~ \red{J})$

$\sf F \rightarrow Forc_{\!\!,}a~(em~ \red{N})$

$\sf d \rightarrow dist\hat{a}ncia~(em~ \red{m})$

Precisamos descobrir a força. Mas antes disso precisamos descobrir o valor da aceleração.

A função horária da posição no MUV pode ser dada por:

$\sf \Delta S = V_o \cdot t + \dfrac{\alpha \cdot t^2}{2}$

Onde:

$\sf \Delta S = d = 15~m$

$\sf V_o = 0~m/s$

$\sf t = 2,0~s$

Substituindo:

$\sf \Delta S = V_o \cdot t + \dfrac{\alpha \cdot t^2}{2}$

$\sf 15 = 0 \cdot 2 + \dfrac{\alpha \cdot (2)^2}{2}$

$\sf 15 = \dfrac{\alpha \cdot 4}{2}$

$\sf \dfrac{\alpha \cdot 4}{2} = 15$

$\sf \alpha \cdot 4 = 15 \times 2$

$\sf \alpha \cdot 4 = 30$

$\sf \alpha = \dfrac{30}{4}$

$\boxed{\sf \red{\alpha = 7,5~m/s^2}}$

Agora pela fórmula de força temos:

$\sf F = m \cdot \alpha$

$\sf F = 4 \cdot 7,5$

$\boxed{\red{\sf F = 30~N}}$

Dados:

• $\sf F = 30~N$

• $\sf d = 15~m$

• $\sf \tau = ?$

Substituindo na fórmula de trabalho:

$\Large\sf \tau = F \cdot d$

$\sf \tau = 30 \cdot 15$

$\Large\red{\boxed{\boxed{\boxed{\sf \tau = 450~J}}}}$

Espero que eu tenha ajudado.

Bons estudos ^^