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O trabalho realizado por uma força variável sobre um objeto pode ser calculado pela integral da função da força ou pela área sob a curva em um gráf...

O trabalho realizado por uma força variável sobre um objeto pode ser calculado pela integral da função da força ou pela área sob a curva em um gráfico que representa a variação da força em função do deslocamento. O gráfico da Figura 2 abaixo representa a variação da força aplicada sobre um bloco de massa m = 5,0 kg que se move em linha reta sobre uma superfície horizontal sem atrito :

Figura 2. Gráfico de Força aplicada em função da posição

Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre teorema trabalho-energia de uma força variável, assinale a alternativa que apresenta o trabalho realizado pela força quando o bloco se desloca da origem até x = 8,0 m:

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Para calcular o trabalho realizado por uma força variável, podemos utilizar a integral da função da força ou a área sob a curva em um gráfico que representa a variação da força em função do deslocamento. No caso do gráfico apresentado na Figura 2, para calcular o trabalho realizado pela força quando o bloco se desloca da origem até x = 8,0 m, devemos calcular a área sob a curva do gráfico entre esses dois pontos. Para isso, podemos dividir a área em um retângulo e um triângulo. O retângulo tem base de 8,0 m e altura de 10 N, que é a força constante aplicada até x = 5,0 m. Portanto, a área do retângulo é: Aret = base x altura = 8,0 m x 10 N = 80 J O triângulo tem base de 3,0 m (de x = 5,0 m até x = 8,0 m) e altura de 10 N (a variação da força nesse intervalo). Portanto, a área do triângulo é: Atri = (base x altura) / 2 = (3,0 m x 10 N) / 2 = 15 J Assim, o trabalho total realizado pela força quando o bloco se desloca da origem até x = 8,0 m é: W = Aret + Atri = 80 J + 15 J = 95 J Portanto, a alternativa correta é a letra D) 95 J.

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