Exercício 02 (Revisão)-Trabalho mecânico com força inclinada ao deslocamento

Dando prosseguimento aos exercícios de revisão, temos agora mais um caso elementar de trabalho mecânico. No entanto, a força responsável  pelo movimento, está inclinada em relação ao deslocamento do móvel, como podemos ver abaixo.

2ª Questão: Uma força de intensidade de 15 N (Newtons) é aplicada a um bloco, formando um ângulo de 60º com o vetor deslocamento, que tem valor absoluto igual a 5 m (metros). Qual o trabalho realizado por essa força?

2aquestao

Figura 01

Neste caso, comparado à 1ª questão, o valor a força já é dado, sem necessidade de ser calculado.

Anotando os dados fornecido pela questão, temos:

  • \vec{F}=15 N (Força aplicada no bloco);
  • \Delta S=5 m (Distância percorrida pelo bloco);
  • \theta=60^0 (Inclinação entre o vetor força e a direção do deslocamento)

Porém, como havíamos falado nas Aulas adicionais – Trabalho Mecânico, o trabalho de uma força é realizado sempre  na mesma direção (até podendo ser em sentidos opostos) do movimento. Sendo assim, na figura 01, não é a totalidade da força \vec{F}=15 N que realiza trabalho, mas sim uma parcela dela. Parcela esta (projeção) que coincide com a mesma direção do movimento.

Paral o cálculo do trabalho quando a força não é paralela ao movimento, usamos a seguinte equação:

\tau ^{\mid\vec{F}_{x} \mid}=\mid\vec{F}\mid cos\,\theta\times\Delta S

Substituindo os valores, temos:

\tau ^{\mid\vec{F}_{x} \mid}=15\times cos\,60^0\times 5

\tau ^{\mid\vec{F}_{x} \mid}=15\times \frac{1}{2}\times 5

\tau ^{\mid\vec{F}_{x} \mid}=37,5 J

Portanto, o trabalho realizado pela força  \vec{F}_{x} é 37,5 J

É um exercício bem simples, não é mesmo? Mas o caldo pode engrossar. Estamos só começando…

Qualquer dúvida, nos dê o prazer de expor nos comentários para que possamos debater.

Participe!