Exercício 01 (Revisão)-Trabalho mecânico com força paralela ao deslocamento

Olá Queridos!

Iniciaremos hoje, para deleite dos senhores, uma sequência de sete questões sobre o tema de trabalho mecânico e energia mecânica… Essa é a última oportunidade de aprender essa “bagaça”!

O grau de dificuldade das questões aumentará passo a passo, porém não chegará à “Asian Level”… Será algo “sussa” para não declarar guerra ao sistema imunológico de vocês (que por causas desconhecidas, possuem anticorpos culturais contra a Física)

Os exercícios foram retirados e adaptados por mim de sites de referência para o ensino de Física. Porém alguns aqui, foram criados por mim. Os exercícios retirados de sites e adaptados, serão devidamente referenciados no decorrer das explicações. Vamos ao primeiro:

Exercício 01: Qual o trabalho realizado por uma força aplicada a um corpo cuja massa é 3kg e que se desloca por uma distância de 50 metros à uma aceleração de 2,5 m/s^2?

De acordo com a questão, temos a figura abaixo:

1aquestao

Figura 01

Resolução:

Primeiramente, gosto muito de anotar todos os dados fornecidos pela questão, pois nos dá uma visão do que “possuimos” e facilita o “para onde vamos com tudo isso”.

Os dados são:

  • m (massa do bloco) = 3 kg;
  • \mid \vec{a} \mid (módulo da velocidade) = 2,5 m/s^2;
  • \Delta s (Distância percorrida pelo corpo) = 50 m;
  • \mid \vec{F} \mid (Força aplicada no bloco) = ?;
  • \tau^{\mid \vec{F} \mid} (Trabalho mecânico realizado pela força) = É o que se pede.

Pois bem. Não temos o valor da força \mid \vec{F} \mid aplicada para o cálculo do trabalho, porém pode-se calcular pelo princípio fundamental da dinâmica:

\sum\mid\vec{F}\mid=m\mid\vec{a}\mid,  (1)  então:

\mid\vec{F}\mid=3\times2,5

\mid\vec{F}\mid=7,5 m/s^2

Uma vez calculada a força, podemos calcular o trabalho realizado por ela com a utilização da equação abaixo:

\tau^{\mid \vec{F} \mid}=\mid \vec{F} \mid\times\Delta S (2)

Substituindo o valor calculado da força e do deslocamento fornecido pela questão, temos:

\tau^{\mid \vec{F} \mid}=7,5\times50

O valor do trabalho realizado pela força é:

\tau^{\mid \vec{F} \mid}=375 J

Bem. Questão resolvida! Porém, existe um detalhe relacionado ao conceito de trabalho mecânico que não foi abordado. Devido o título da postagem, esse detalhe foi suprimido na equação (2). Vocês saberiam responder? Estou aguardando os debates!

Participe!