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-Uma força constante de 20 N produz, em um corpo, um deslocamento de 0,5 m no mesmo sentido da força. Calcule o trabalho realizado por essa força. Descubra a potência desenvolvida, sabendo que o deslocamento, levou 2 segundos para ser realizado

Sagot :

[tex]\blacksquare[/tex]  O trabalho realizado por uma força de 20N que desloca um corpo por 0,5m no mesmo sentido da força é de 10 Joules. A potência desenvolvida será de 5 Watts.

Trabalho da Força

O trabalho realizado por uma força pode ser encontrado através da seguinte expressão:

[tex]\Large{\text{$\sf{W=F \cdot \Delta d \cdot cos(\theta)}\begin{cases} \sf{W= \textsf{Trabalho realizado pela For\c ca}} \\ \sf{F= \textsf{For\c ca aplicada}} \\ \sf{\Delta d = \textsf{Deslocamento do corpo}} \\ \sf{\theta= \textsf{\^Angulo entre for\c ca e deslocamento}} \end{cases}$}}[/tex]

  • Pelo enunciado, temos que:

[tex]\Large{\text{$\begin{cases} \sf{W= ?} \\ \sf{F= 20N} \\ \sf{\Delta d =0,5m} \\ \sf{\theta= 0^{o} \textsf{(os vetores for\c ca e deslocamento s\~ao paralelos)}} \end{cases}$}}[/tex]

  • Vamos substituir as informações na expressão para calcular o trabalho realizado pela força, lembrando que [tex]\large{\text{$\sf{cos(0^{o})=1}$}}[/tex]

[tex]\Large{\text{$\sf{W=20 \cdot 0,5 \cdot 1}$}} \\\\\\ \Large{\text{$\boxed{\sf{W=10~J}}$}}[/tex]

Portanto, o trabalho realizado por uma força de 20N que desloca um corpo por 0,5m no mesmo sentido da força é de 10 Joules.

Potência

Por sua vez, a potência gerada por uma força pode ser encontrada usando a seguinte expressão:

[tex]\Large{\text{$\sf{P= \dfrac{W}{\Delta s}} \begin{cases} \sf{P= \textsf{Pot\^encia da For\c ca}} \\ \sf{W= \textsf{Trabalho da For\c ca}} \\ \sf{\Delta s = \textsf{Tempo de a\c c\~ao}} \end{cases}$}}[/tex]

  • Pelo enunciado, temos que:

[tex]\Large{\text{$\begin{cases} \sf{P= ?} \\ \sf{W= 10 J} \\ \sf{\Delta s = 2s} \end{cases}$}}[/tex]

  • Substituindo as informações na expressão para encontrar a potência:

[tex]\Large{\text{$\sf{P= \dfrac{W}{\Delta s}}$}} \\\\\\\\ \Large{\text{$\sf{P= \dfrac{10J}{2s}=5J/s=\boxed{\sf{5~Watts}}}$}}[/tex]

Portanto, a potência de uma força que realiza 10 Joules de trabalho durante um tempo de 2 segundos é de 5 W.

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