Exemplo 5 A figura abaixo mostra dois espiões industriais arrastando um cofre de 225 kg a partir do repouso e, assim, produzindo um deslocamento d ...

a) Para calcular o trabalho total realizado pelas forças F1 e F2 sobre o cofre durante o deslocamento d, podemos usar a fórmula do trabalho: trabalho = força x deslocamento x cos(ângulo). Para F1: trabalho1 = 12,0 N x 8,50 m x cos(30,0º) Para F2: trabalho2 = 10,0 N x 8,50 m x cos(40,0º) O trabalho total será a soma dos trabalhos realizados pelas duas forças: trabalho total = trabalho1 + trabalho2. b) O trabalho realizado pela força gravitacional Fg sobre o cofre durante o deslocamento é dado por: Wg = Fg x deslocamento x cos(ângulo). Nesse caso, o ângulo é 180º, pois a força gravitacional atua na direção oposta ao deslocamento. Portanto, Wg = -Fg x deslocamento. O trabalho realizado pela força normal FN sobre o cofre durante o deslocamento é dado por: Wn = FN x deslocamento x cos(ângulo). Nesse caso, o ângulo é 0º, pois a força normal é perpendicular ao deslocamento. Portanto, Wn = 0. c) Para calcular a velocidade final vf do cofre após o deslocamento de 8,50 m, podemos usar a equação da cinemática: vf^2 = vi^2 + 2aΔx, onde vi é a velocidade inicial (que é zero, pois o cofre está em repouso), a é a aceleração e Δx é o deslocamento. Como o atrito entre o cofre e o piso é desprezível, a única força atuando sobre o cofre é a força resultante das forças F1 e F2. Podemos calcular essa força resultante usando as componentes horizontal das forças F1 e F2: Fx = F1cos(30,0º) - F2cos(40,0º) A aceleração a é dada por: a = Fx / massa do cofre. Substituindo os valores na equação da cinemática, podemos encontrar a velocidade final vf.