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ATIVIDADE PRÁTICA DE APRENDIZAGEM 12/10/2025 CÁLCULO NOME: Rosildo Dias Campos Junior RA: 464965 Na física mecânica um dos assuntos abordados é o trabalho realizado por uma força em uma partícula. Matematicamente é dada por: Sendo “W” o trabalho dado em Joules, “F” a força externa aplicada e “d” o deslocamento. Escrevendo o trabalho de uma força usando o conceito de integral, fica da seguinte forma: Em que “F(x)” é a força em função do deslocamento “x” que vai do ponto inicial “a” até o ponto final “b”. Portanto, responda às alternativas a baixo: a) Deslocando uma partícula de um ponto inicial a = 2m até b = 5m, calcule o trabalho realizado pela força assumindo que “F=(x)=5x”. Para calcular o trabalho, podemos utilizar a fórmula da integral da força em relação ao deslocamento: W = ∫ₐᵇ F(x) dx Substituindo os valores do problema: W = ∫₂⁵ 5x dx Agora, vamos podemos resolver a integral: W = [5x²/2] de 2 a 5 W = (5 * 5² / 2) - (5 * 2² / 2) W = (125 / 2) - (20 / 2) W = 105 / 2 W = 52,5 Joules O trabalho realizado pela força é de 52,5 Joules. Explicação do exercício: A fórmula é: W = ∫ₐᵇ F(x) dx Sendo que: • W é o Trabalho total que queremos descobrir. • ∫ é o símbolo da integral, que significa "somar tudo". • ₐᵇ são os limites do percurso. Começamos em a = 2m e terminamos em b = 5m. • F(x) é a nossa fórmula da força, que é 5x. • dx representa um pedacinho minúsculo do caminho. A formula a ser aplicada é W = ∫₂⁵ 5x dx 1. Primeiro devo encontrar a antiderivada de 5x, usando a regra de integração (5x²)/2 2. Agora preciso aplicar os limites do percurso de 2m a 5m No ponto final (x=5): (5 * 5²) / 2 = (5 * 25) / 2 = 125 / 2 No ponto inicial (x=2): (5 * 2²) / 2 = (5 * 4) / 2 = 20 / 2 3. Agora preciso subtrair um resultado do outro da seguinte forma: Trabalho = (125 / 2) - (20 / 2) = 105 / 2 O resultado final é 52,5 joules b) Suponha que o trabalho realizado desloque a partícula de um ponto, passe por um longo percurso e retorne no fim para a mesma posição de onda partiu, qual é o trabalho realizado? Neste caso, o ponto inicial "a" é igual ao ponto final "b". Isso significa que o deslocamento líquido é zero. Quando o deslocamento é zero, a integral é calculada sobre um intervalo de comprimento zero. W = ∫ₐᵃ F(x) dx = 0 Portanto, o trabalho realizado é de 0 Joules. Vou explicar Se usarmos a mesma regra do exercício anterior e adotarmos um valor de “2” como sendo o ponto inicial e final e usarmos o valor de “5” como sendo a força aplicada, temos a seguinte formula: Valor no ponto final (b=2): (5 * 2² / 2) Valor no ponto inicial (a=2): (5 * 2² / 2) Trabalho = (5*2²/2) - (5*2²/2) Trabalho = (5*4/2) - (5*4/2) Trabalho = (20/2) - (20/2) = 0 Podemos imaginar um exemplo, se eu saio de casa (ponto inicial), ando pela cidade e volto para casa (ponto b). Mesmo andando quilômetros, eu voltei para a mesma posição. Ou seja, o deslocamento liquido foi zero e ao aplicar a formula da integral o resultado sempre será “0”.