Questões de física I..

1) As forças que atuam sobre a caixa de peso P=48*10=480N são:

F1=540 N (tensão da corda)

F2=Px=480*sen(30°)=480*1/2=240N (contrária a tensão da corda)

F3=Fat=μN=μPy=μPcos(30°)=0,40*480*√3/2=96*√3≅166,28N (contrária a tensão da corda)

Trabalho de cada força:

T1=F1*8=8*540=4320J

T2=-F2*8=-8*240=-1920J

T3=-F3*8=-8*166,28=-1330,24J

Só para completar o exercício, trabalho da força resultante (soma dos trabalhos)

T=T1+T2+T3=4320-1920-1330,24=1069,76J

Se tivéssemos calculado a força resultante:

R=540-240-166,28=133,72N e o trabalho sobre ela: T=8*R=8*133,72=1069,76J (mesmo resultado)

Espero ter ajudado!

2) A questão número dois enfatiza o uso vetorial do trabalho, que é dado por:

T=F.d (produto interno entre força e deslocamento)

T=(8,-8).(3,4)=8*3-8*4=-8J

Lembrando que trabalho resulta em um ESCALAR (somente valor e unidade).

3) Como o automóvel sobe a velocidade constante a resultante das forças que atuam sobre o automóvel vale zero. Pela 3a lei de Newton, o "motor" (por intermédio das rodas de tração) "empurra o chão no sentido contrário ao movimento" e o chão reage e empurra o carro no sentido do movimento (ação e reação). Como a outra força que atua no corpo é a componente no sentido do plano inclinado do peso (Px) esta força será igual à força que o motor está imprimindo ao automóvel para frente, pelo fato de que R=0 (resultante)

Então, temos:

R=F-Px=0

F=Px

F=Psen(5°)=1200*10*sen(5°)=12000*sen(5°)≅1045,87N

Para saber o deslocamento, temos:

v=36km/h=36/3,6m/s=10m/s

t=5min=5*60s=300s

S=vt=10*300=3000m

Trabalho = Força * deslocamento

T=1045,87 * 3000 = 3.137.610J≅3,14MJ

Espero ter ajudado! Abraços!