Question

1- Um bloco, com 10kg de massa, desloca-se em um plano horizontal, sob a ação de uma força horizontal de intensidade F= 50N. O coeficiente é igual a 0,3. Considerando g=10m/s2, determinar

a) O trabalho de cada uma das forças que atuam no bloco durante um deslocamento de 20m.

b) O trabalho da força resultante nesse deslocamento de 20m

Answer 1

As quatro forças que agem sobre o bloco são: a força aplicada (F. aplic-50 N), a força de atrito (F.at), a força peso (P) e a força normal (N). Neste caso, o peso e a normal se anulam, mas o atrito não chega a anular a força aplicada, sendo assim a força resultante=Força aplicada - força de atrito.

Descobrindo as outras três forças:
P=m * g
P=10 * 10 = 100 Newtons
Como N anula P, então essas duas forças têm mesma intensidade e sentidos opostos (sinais opostos):
-P=N=-100 N
F. at = coeficiente (u) * N
Mas N=-P, então:
F. at = 0,3 * -100 = -30 N...
Fórmula do trabalho (W) = F*d, onde F=força e d=deslocamento...
A)Adotando o referencial da força aplicada e do peso:
Trabalho da F. aplic = 50 * 20 = 1000 Joules;

Trabalho da F. at = -30 (pois usamos o referencial da f. aplic) * 20 =
-600 J;

Trabalho do P = 100 * 20 = 2000 J;

Trabalho da N= -100 (pois usamos o referencial do peso) * 20 = -2000 J.

B) A força resultante (Fr) será a força aplicada menos o atrito, pois o peso e a normal se anulam:
Fr= (F. aplic) - (F. at)
Fr= 50  - 30 = 20 N

Calculando o trabalho da força resultante:
20 * 20 = 400 J
Poderíamos também calcular o trabalho realizado pela aplicada menos o trabalho da força de atrito:
1000 - 600 = 400 J
Acho que é isso.