Question

Em um corredor horizontal, um estudante puxa uma mochila de rodinhas de 6 kg pela haste, que faz 60 ° com o chão. A força aplicada pelo estudante é a mesma necessária para levantar um peso de 1,5 kg, com velocidade constante.Considerando a aceleração da gravidade igual a 10 m/s2, o trabalho, em joule, realizado para puxar a mochila por uma distância de 30 m é

Answer 1

Peso de 1,5 kg...
Peso = m * g... sendo m = 1,5 kg e g = 10 m/s² ⇒ 
Peso = 1,5 * 10
Peso = 15 Newtons ⇒ Este peso é numericamente igual à força aplicada pelo menino !

Trabalho = força * deslocamento * cosseno do ângulo formado coma horizontal

W = F * d * cos θ... sendo F = 15 N, d = 30 m e θ = 60° ⇒
W = 15 * 30 * cos 60°
W = 15 * 30 * 1/2
W = 450 / 2
W = 225 Joules ⇒ Este é o trabalho realizado pelo menino ! 

Answer 2

O trabalho realizado será igual a 225 Joules.

Vamos entender o porquê.

Dinâmica

Peso

É a força de atração gravitacional que a Terra exerce sobre os corpos, sendo dada em Newton (N) e g = aceleração gravitacional.

                                                      $P = m.g$

Trabalho de uma força constante

O trabalho é a quantidade de energia gasta por um corpo para executar uma atividade, sendo o deslocamento, responsável por determinar a intensidade dessa força.

                                                     $w = F.d$

Assim, o trabalho de uma força constante será calculado pelo produto da força e deslocamento, mais, o cosseno do ângulo formado entre os vetores força e deslocamento.

                                                   $w = F.d\\\\w= F.cosO.d\\\\w= F.d.cosO$

Portanto, no caso da questão, a força exercida pelo estudante é igual a força aplicada para levantar um peso de 1,5 kg. Dessa forma, calcularemos a força Peso.

                                                             $P = m.g\\\\P = 1,5.10\\\\P = 15N$

15 N será a força exercida pelo estudante para puxar a mochila. Então, calcularemos o trabalho realizado, considerando cos60° = 1/2.

                                                         $w = F.d.cosO\\\\w= 15.30.cos60\\\\w= 450 . \frac{1}{2} \\\\w = 225 J$

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#SPJ3