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Uma partícula se move em linha reta sofrendo um deslocamento �! d = 8 �! i +c �! j , com as componentes dadas em metros, enquanto está sendo sub...

Uma partícula se move em linha reta sofrendo um deslocamento
�!
d = 8

�!
i +c

�!
j , com as

componentes dadas em metros, enquanto está sendo submetida a uma força
�!
F = 2

�!
i � 4�!j ,

com as componentes dadas em Newtons. (Outras forças também agem sobre a partícula.)
Qual o valor de c para que o trabalho realizado por

�!
F sobre a partícula seja (a) zero, (b)

positivo e (c) negativo?

Uma partícula se move em linha reta sofrendo um deslocamento de 8i + cj, com as componentes dadas em metros.
A partícula está sendo submetida a uma força F = 2i - 4j, com as componentes dadas em Newtons.
É necessário calcular o valor de c para que o trabalho realizado pela força F sobre a partícula seja zero, positivo e negativo.
a) c = -4; c < -4; c > -4
b) c = 4; c < 4; c > 4
c) c = 2; c < 2; c > 2
d) c = -2; c < -2; c > -2

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2 pág.

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Respostas

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Para calcular o trabalho realizado pela força F sobre a partícula, é necessário utilizar a fórmula W = F . d . cos(θ), onde F é a força aplicada, d é o deslocamento da partícula e θ é o ângulo entre a força e o deslocamento. (a) Para que o trabalho seja zero, o ângulo entre a força e o deslocamento deve ser de 90 graus. Portanto, cos(θ) = 0. Substituindo os valores, temos: W = (2i - 4j) . (8i + cj) . 0 W = 0 Isso significa que o valor de c pode ser qualquer um, pois o trabalho será sempre zero. (b) Para que o trabalho seja positivo, o ângulo entre a força e o deslocamento deve ser menor que 90 graus. Portanto, cos(θ) > 0. Substituindo os valores, temos: W = (2i - 4j) . (8i + cj) . cos(θ) W = 16cos(θ) + 2c Para que o trabalho seja positivo, cos(θ) deve ser maior que -1/8. Portanto: 16cos(θ) + 2c > 0 c > -8cos(θ)/2 c > -4cos(θ) (c) Para que o trabalho seja negativo, o ângulo entre a força e o deslocamento deve ser maior que 90 graus. Portanto, cos(θ) < 0. Substituindo os valores, temos: W = (2i - 4j) . (8i + cj) . cos(θ) W = 16cos(θ) + 2c Para que o trabalho seja negativo, cos(θ) deve ser menor que 0. Portanto: 16cos(θ) + 2c < 0 c < -8cos(θ)/2 c < -4cos(θ) Portanto, as respostas são: (a) c pode ser qualquer valor. (b) c > -4cos(θ) (c) c < -4cos(θ) O valor de θ depende do ângulo entre a força e o deslocamento, que não foi informado na questão.

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