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Física

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A figura mostra um plano inclinado sobre o qual se move um corpo com velocidade constante do ponto A ao ponto B. O coeficiente de atrito cinético entre o plano e o corpo é 0,4, e o corpo se move para cima graças a uma força F não representada na figura. Qual das alternativas abaixo mostra o valor do trabalho realizado pela força F (em kJ) ao longo desse percurso?
(a) 10
(b) 15
(c) 23
(d) 25
(e) 28
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Progresso com Exercícios

há 2 meses

Respostas

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há 2 meses

Para resolver essa questão, precisamos considerar que o corpo se move com velocidade constante, o que implica que a força resultante sobre ele é zero. Isso significa que a força F que atua para cima deve equilibrar a força da gravidade e a força de atrito. 1. Força da gravidade (Fg): A força que atua para baixo é dada por \( Fg = m \cdot g \cdot \sin(\theta) \), onde \( m \) é a massa do corpo, \( g \) é a aceleração da gravidade e \( \theta \) é o ângulo do plano inclinado. 2. Força de atrito (Fat): A força de atrito é dada por \( Fat = \mu \cdot N \), onde \( \mu \) é o coeficiente de atrito cinético (0,4) e \( N \) é a força normal, que é \( N = m \cdot g \cdot \cos(\theta) \). 3. Força F: A força F deve equilibrar a soma da força da gravidade e da força de atrito, ou seja: \[ F = Fg + Fat \] 4. Trabalho realizado pela força F (W): O trabalho é dado por \( W = F \cdot d \), onde \( d \) é a distância percorrida ao longo do plano inclinado. Como não temos os valores exatos de \( m \), \( g \), \( \theta \) e \( d \), não podemos calcular o trabalho exato. No entanto, se considerarmos que o trabalho realizado pela força F é proporcional ao coeficiente de atrito e à distância, podemos analisar as alternativas. Dado que o coeficiente de atrito é 0,4 e considerando que o trabalho deve ser significativo para superar essa força de atrito e a força da gravidade, a alternativa que parece mais razoável, considerando a magnitude do trabalho, é a que apresenta um valor mais alto. Após analisar as opções, a alternativa que parece mais adequada é: (d) 25 kJ.

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