Uma corda é usada para baixar verticalmente um bloco de massa M, inicialmente em repouso, com uma aceleração constante para baixo de g/4.

Questão de física mecânica com conceitos de dinâmica e trabalho e energia. Vamos a resolução!

a) O trabalho realizado pela força da corda sobre o bloco:

Para calcularmos o trabalho realizado pela corda utilizaremos a fórmula:

Onde τ = trabalho

F = força resultante

d = deslocamento

Para isso precisamos primeiramente encontrar a força resultante que atua sobre o bloco. Inseri um diagrama em anexo para facilitar a visualização. Utilizando a Segunda Lei de Newton temos:

Como o enunciado informa que a = g/4, temos:

Tendo encontrado a força de Tração (T) que a atua sobre o bloco, basta substituirmos na nossa equação de trabalho:

b) O trabalho realizado pela força gravitacional sobre o bloco:

Deste vez podemos relacionar a o trabalho com o Peso da seguinte forma:

c) a energia cinética do bloco:

Para calcularmos a Energia Cinética do bloco precisamos encontrar a velocidade em que ele se encontra após percorrer a distância d, desta forma já estaremos respondendo a alternativa d):

Equação de Energia cinética:

Utilizando a Equação de Torricelli para o cálculo de velocidade, temos:

Substituindo este 'valor' na equação de Energia cinética, temos:

d) A velocidade do bloco:

Como foi calculado anteriormente no item c):

Espero ter ajudado!

a