Questão FC282754
Uma força F puxa um corpo de massa 10 kg fazendo um ângulo de 45° com a horizontal. O corpo se move com uma velocidade constante em uma superfície de coeficiente de atrito igual a
Dinâmica
IDECAN · 2022
Uma força F puxa um corpo de massa 10 kg fazendo um ângulo de 45° com a horizontal. O corpo se move com uma velocidade constante em uma superfície de coeficiente de atrito igual a 0,5. Calcule, aproximadamente, o módulo do trabalho realizado pela força para mover o corpo por uma distância de 5 m. Se preciso, utilize g = 10m/s².
- 17,5 J
- 35 J
- 81,5 J
- 309,2 J
- 166,7 J
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Gabarito
Errado
Comentário do professor
Decomponha a força: a componente horizontal é \(F_h=F\cos45^\circ=F\frac{\sqrt{2}}{2}\) e a vertical é \(F_v=F\sin45^\circ=F\frac{\sqrt{2}}{2}\).
Como a velocidade é constante, as forças horizontais se equilibram: \(F_h=F_{atrito}\). A força de atrito vale \(\mu N\), com a força normal reduzida pela componente vertical: \(N=mg-F_v\).
Montando a equação: \(\mu\big(mg-F\frac{\sqrt{2}}{2}\big)=F\frac{\sqrt{2}}{2}\). Substituindo \(\mu=0{,}5\), \(m=10\), \(g=10\) resulta em \(0{,}5(100-F\frac{\sqrt{2}}{2})=F\frac{\sqrt{2}}{2}\), de onde \(F\approx 47\ \text{N}\).
O trabalho realizado pela força na distância \(d=5\) m é \(W=F_h d=F\frac{\sqrt{2}}{2}\cdot5\approx 166{,}7\ \text{J}\).
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