Um bloco de peso P, de dimensões desprezíveis, se desloca numa superfície plana e horizontal, empurrado por uma força F que faz um ângulo com a horizontal. O bloco sofre um deslocamento igual a d, conforme indicado na figura abaixo.
http://img696.imageshack.us/i/questofisicaconcurso11.jpg/
A componente normal exercida pela superfície sobre o bloco, e o trabalho realizado por esta componente durante o deslocamento d, valem, respectivamente,
(A) P e P.d
(B) P e zero
(C) P – Fsen (teta) e zero
(D) P + Fsen (teta) e zero
(E) P + Fsen (teta) e [P + Fsen (teta) ]* d
Resposta Correta “D”
Para descobrir a normal, você pode usar de uma ferramenta não muito convencional, mas bem útil: espelho.
A Normal “reflete” todas as forças que estão atuando numa superfície. Por exemplo: Um corpo de peso P está encima de uma superfície. A Normal é igual a P também, tanto que se anulam.
Então cara, pra ti achar a normal, simplesmente ache todas as forças atuando no corpo!
Vamos pra matemática:
ΣF = m.a (Esse “Σ” significa “somatório”)
Só que vamos tirar uma “foto” instantânea do corpo, no início do movimento ou no fim, tanto faz, pois queremos analizar somente as forças. Então:
ΣF = 0
As forças atuantes são: PESO, e a FORÇA MOTRIZ (a que empurra).
Só que a tal força motriz tá sendo aplicada com certo ângulo no corpo, e não podemos desconsiderar.
Se você fazer um Diagrama de Corpo Livre, e puser as forças no centro do corpo, verás que o vetor PESO e o vetor FORÇA MOTRIZ ficarão superpostos, ou seja, se somarão.
Mas para o vetor força motriz ser vertical e assim “pressionar” a superfície, pegaremos sua componente em “y”, que é obtida através do seno do ângulo formado com a horizontal.
Então temos Fsenθ + P como normal, pois ela “rebateu” as forças que estavam pressionando-a.
Agora pro trabalho é mais chato.
Envolve o conceito de Forças Conservativas, que diz, em outras palavras, que independentemente da trajetória, esta por sua vez sendo fechada, se uma força CONSTANTE atua num corpo, seu trabalho resultante será nulo.
Então prova nossa letra D.
Abraço!