Exercício 1 (Introdutório - Força na direção do movimento)
Um operário aplica uma força constante de 35 N paralelamente ao solo para empurrar uma caixa sobre uma superfície Plana e sem atrito. A caixa se desloca por uma distância horizontal de 8 metros na mesma direção e sentido da força aplicada.
Calcule o trabalho realizado pela força do operário durante esse deslocamento.
Exercício 2 (Aplicação direta com mudança de sentido)
Um bloco de massa 5 kg desliza sobre uma mesa horizontal. Para frear o bloco, uma pessoa aplica uma força horizontal de intensidade 15 N em sentido oposto ao movimento. O bloco percorre uma distância de 3 metros até parar.
Determine o trabalho realizado pela força aplicada pela pessoa e classifique esse trabalho como motor ou resistente.
Exercício 3 (Força horizontal x Peso e Normal)
Um carrinho de supermercado de 12 kg é empurrado ao longo de um corredor horizontal reto de 15 metros de comprimento. Para mantê-lo em movimento reto e uniforme, é exercida uma força horizontal constante de 25 N. Adote g = 10 m/s^2.
a) Determine o trabalho realizado pela força horizontal exercida sobre o carrinho.
b) Qual é o trabalho realizado pela força peso e pela força normal durante todo o trajeto horizontal? Justifique sua resposta.
Exercício 4 (Força inclinada com componente horizontal)
Um estudante puxa uma mala através de uma alça retilínea fazendo um ângulo de 60° com a horizontal. A força exercida na alça tem intensidade constante de 50 N. Sabendo que a mala se desloca por uma distância horizontal de 10 metros e que cos(60) = 0,5:
a) Calcule o trabalho realizado pela força aplicada pelo estudante ao longo do deslocamento horizontal.
b) Qual componente da força (F_x ou F_y) realiza efetivamente trabalho no movimento da mala?
Exercício 5 (Trabalho Resultante e Teorema da Energia Cinética)
Um corpo de massa 2 kg, inicialmente em repouso sobre um piso horizontal perfeitamente liso, é submetido a duas forças horizontais opostas: F_1 = 30 N para a direita e F_2 = 10 N para a esquerda. O corpo se desloca por uma distância de 6 metros na direção da força resultante.
a) Calcule o trabalho individual realizado por F_1 e por F_2.
b) Determine o trabalho total (resultante) realizado sobre o corpo.
c) Utilizando a relação entre trabalho e energia, determine a velocidade final do corpo ao fim dos 6 metros.
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