Um menino, exercendo uma força F = 30 N, está puxando um carrinho, cujo peso é P = 50 N, ao longo da rampa mostrada na figura deste problema. Desprezando o atrito entre o carro e a rampa e considerando o deslocamento AB = 4 m , assinale entre as afirmações seguintes, as verdadeiras e as falsas:
A) O trabalho realizado pela reação normal N é nulo.
B) O ângulo formado pela força F com o deslocamento do carrinho é de 30 graus.
C) O trabalho realizado pela componente PT é de -100J.
D) O ângulo formado pela componente PN com o deslocamento do carrinho é de 90 graus.
E) O trabalho total realizado sobre o carrinho é de 20 J.
Respostas
b) O deslocamento do carrinho é paralelo a força F, dessa forma o ângulo entre eles é zero, logo essa afirmação é falsa
c) Como W=F*d e Pt está oposta ao ângulo de 30º (issopode ser visto pelo triângulo de forças que agem sobreo carrinho)
W=Pt*d
W=P*sen 30* 4
W=100J, como está contrario ao ,movimento W=-100J
logo essa afirmativa é verdadeira
d) Como o deslocamento do carrinho é paralelo a forca F, e como F é perpendicular a Pn,o deslocamento será também perpendicular a componente Pn, logo essa afirmativa é verdadeira
e) Como Wt=Fr*d, e Fr=F-Pt temos que:
Wt=Fr*d
Wt=(F-Pt)*d
Wt=(30-50*sen 30)*4
Wt=5*4=20J
logo essa afirmativa é verdadeira
Resposta:
a)verdadeira
b)falsa
c)verdadeira
d)verdadeira
e)verdadeira
Desprezando o atrito entre o carro e a rampa e considerando o deslocamento AB, temos que são verdadeiras as alternativas A, C, D e E.
Para chegar a essa resposta foi necessário avaliar cada alternativa individualmente:
A – VERDADEIRO
Como o bloco não se desloca para baixo e nem para cima, o trabalho realizado pela força normal (N) é nulo.
B – FALSO
A força exercida pelo menino ao carrinho (F) é paralela ao segmento AB, formando tem ângulo 0º, tornando essa alternativa falsa.
C – VERDADEIRO
O trabalho realizado pela componente PT é igual a -100J e é calculado a partir da fórmula
T= Pt x d sendo Pt= P x senθ, o ângulo do plano inclinado.
Assim:
Tpt = (P x senθ) x d
Tpt = (50 x sen30°) x 4
Tpt = (50 x 0,5) x 5
Tpt = 100J e como o movimento é contrário a força F aplicada, -100J, alternativa verdadeira.
D – VERDADEIRO
O deslocamento do carrinho sobre o segmento AB é perpendicular (forma um ângulo de 90°) com o componente Pn, o que faz dessa alternativa verdadeira.
E – VERDADEIRO
O Trabalho realizado total realizado sobre o carrinho é de 200J e pode ser encontrado pela fórmula
T=Ft x d, em que a Ft é a diferença entre a força F e a força Pt.
Assim:
T = F x d
T = (F-Pt) x d
T = (30-25) x 4
T = 5 x 4
T = 20J, alternativa verdadeira.
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