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Trabalho da mesma força em ângulos diferentes

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Mensagem por Gustavoadp Sáb 02 Jul 2016, 22:32

Um motorista empurra um carro sem combustível até um posto mais próximo. Na primeira metade do trajeto, o motorista empurra o carro por trás (situação I) e na segunda metade do trajeto ele o empurra pelo lado (situação II).
[img]Trabalho da mesma força em ângulos diferentes 293kfub[/img]
Nas figuras, está também representada a força F que o motorista faz sobre o carro, em cada caso. Sabendo que a intensidade desta força é constante e a mesma nas duas situações, é CORRETO afirmar que:
a)o trabalho realizado pelo motorista é maior na situação II.
b)o trabalho realizado pelo motorista é o mesmo nas duas situações.
c)a energia transferida para o carro pelo motorista é maior na situação I.
d)a energia transferida para o carro pelo motorista é menor na situação I.

e)o trabalho realizado pelo motorista na situação I é menor do que a energia por ele transferida para o carro na situação II.


C é a resposta. Mas isso não seria se ele estivesse falando da COMPONENTE horizontal da força do motorista da situação II? Aí sim a da situação I seria maior.  Com isso, achei que, mesmo apenas a componente horizontal servindo para o deslocamento, a outra componente que forma a resultante está, de alguma forma, indo para o carro, não?
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Mensagem por Euclides Sáb 02 Jul 2016, 22:47

A componente que não tem a direção do deslocamento está sendo dispersada no chão e não realiza trabalho.

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Mensagem por Gustavoadp Sáb 02 Jul 2016, 23:50

Mas eu posso interpretar como se ela estivesse "tentando" deslocar o carro para uma direção diferente da direção do deslocamento, portanto, sendo impedida pela força de atrito? Pois assim ele estaria transferindo toda a energia para o carro, não?
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Mensagem por Euclides Dom 03 Jul 2016, 00:00

Gustavoadp escreveu:Mas eu posso interpretar como se ela estivesse "tentando" deslocar o carro para uma direção diferente da direção do deslocamento, portanto, sendo impedida pela força de atrito? Pois assim ele estaria transferindo toda a energia para o carro, não?
Não é o chão que faz a força de atrito em última análise?
O carro se movimenta nessa direção?
Há variação da energia cinética nessa direção?
A componente que não tem a direção do deslocamento está sendo dispersada no chão e não realiza trabalho.

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Mensagem por Elcioschin Dom 03 Jul 2016, 10:21

Gustavo

Um outro modo de explicar:

Nas duas situações a distância é a mesma: d, e a força também: F

T1 = F.d

T2 = F.cosθ.d = F.d.cosθ

T2 = T1.cosθ

Como cosθ < 1 ---> T2 < T1 (Alternativa A falsa)

Logo, a energia transferida na situação 1 é maior do que na situação 2
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Mensagem por Gustavoadp Dom 03 Jul 2016, 10:37

Mas o que eu ainda não entendi foi a C. Tipo, tudo bem que essa componente (F.d.cosθ) é menor e, com isso, o trabalho dessa COMPONENTE é menor que o trabalho da situação 1.
Mas o motorista não transfere APENAS a força F.d.cosθ. Ele transfere também a outra componente. Pra onde vai essa energia da OUTRA componente? Não vai pro carro?
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Mensagem por brunolvaz Dom 03 Jul 2016, 17:03

Gustavoadp escreveu:Mas o que eu ainda não entendi foi a C. Tipo, tudo bem que essa componente (F.d.cosθ) é menor e, com isso, o trabalho dessa COMPONENTE é menor que o trabalho da situação 1.
Mas o motorista não transfere APENAS a força F.d.cosθ. Ele transfere também a outra componente. Pra onde vai essa energia da OUTRA componente? Não vai pro carro?
O trabalho realizado pela força F é apenas na direção do deslocamento. Já que não há deslocamento na vertical ( o carro não anda pro lado ), o trabalho realizado pela força F, nos 2 casos, é apenas na horizontal.

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Mensagem por Elcioschin Dom 03 Jul 2016, 21:01

Na 2ª situação, a energia transferida para o carro serve para empurrá-lo para a frente (estou supondo que haja uma pessoa dentro do carro, mantendo o volante em linha reta)

Logo a energia transferida, para movê-lo é apenas a da força da componente na direção do movimento.
E é fácil empurrar porque o atrito que se opõe é atrito dinâmico (de rolamento)

A outra componente faz uma força perpendicular ao movimento (para baixo, na figura). E o carro não se desloca neste sentido: o atrito estático de deslizamento, entre os pneus e o piso não deixa. Nesta caso esta força "perdida" é equilibrada pela força de atrito estático)
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