Um menino puxa, com uma corda, na direção horizontal, um cachorro de brinquedo formado por duas partes, A e B, ligadas entre si por uma mola, como...

a) Para determinar o módulo T da força exercida pelo menino sobre a parte B, podemos utilizar a equação de força resultante na direção horizontal: Fres = T - fA - fB Onde Fres é a força resultante, T é a força exercida pelo menino sobre a parte B, fA e fB são as forças de atrito cinético entre as partes A e B e o piso, respectivamente. Como o conjunto se move com velocidade constante, a força resultante é nula, então: T = fA + fB Podemos determinar as forças de atrito cinético utilizando o coeficiente de atrito cinético e a normal N, que é igual ao peso das partes A e B: fA = µk * N = µk * mA * g fB = µk * N = µk * mB * g Substituindo os valores, temos: fA = 0,3 * 0,5 * 10 = 1,5 N fB = 0,3 * 1 * 10 = 3 N Então: T = fA + fB = 1,5 + 3 = 4,5 N Portanto, o módulo T da força exercida pelo menino sobre a parte B é 4,5 N. b) O trabalho W realizado pela força que o menino faz para puxar o brinquedo por 2 minutos é dado por: W = F * d * cosθ Onde F é a força aplicada, d é a distância percorrida e θ é o ângulo entre a força e o deslocamento. Como o conjunto se move com velocidade constante, a força aplicada pelo menino é igual à força resultante nula, então: F = 0 Logo, o trabalho realizado é zero. c) Para determinar o módulo F da força exercida pela mola sobre a parte A, podemos utilizar a lei de Hooke: F = -k * Δx Onde k é a constante elástica da mola e Δx é a variação no comprimento da mola em relação ao comprimento relaxado x0. Como o conjunto se move com velocidade constante, a força resultante é nula, então: F = T - fA - fB = 4,5 - 1,5 - 3 = 0 N Então: -k * Δx = 0 Logo, a força exercida pela mola sobre a parte A é nula. d) Para determinar o comprimento x da mola com o brinquedo em movimento, podemos utilizar a lei de Hooke novamente: F = -k * Δx Onde F é a força exercida pela mola e Δx é a variação no comprimento da mola em relação ao comprimento relaxado x0. Como a força exercida pela mola é nula, então: -k * Δx = 0 Logo, Δx = 0 e o comprimento da mola com o brinquedo em movimento é igual ao comprimento relaxado x0, ou seja, x = 10 cm.