UERJ 2020 cobra questão sobre conservação de energia

(UERJ/2020 – Exame Discursivo) Uma criança em um velocípede é puxada por seu pai por uma distância horizontal de 20 m, sob a ação da força resultante constante FR, orientada conforme o esquema a seguir.

Desprezando as forças dissipativas, calcule, em joules, o trabalho realizado por FR quando o conjunto velocípede e criança percorre a distância de 20 m.

Resolução

Item do programa: conservação de energia.

Subitem do programa: trabalho e potência de uma força.

Objetivo: calcular o trabalho realizado pela força resultante em um deslocamento.

No deslocamento d do conjunto velocípede e criança, somente a componente horizontal da força resultante realiza trabalho. De acordo com o diagrama de forças esquematizado, conclui-se que o módulo da componente da força , responsável pelo deslocamento, é igual a 8 N. Observe:

Como o trabalho τ corresponde ao produto entre os módulos da força Fx e do deslocamento d realizado, tem-se:
τ = Fx × d = 8 × 20 = 160 J

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