18" Questão: Uma serra manual com braço radial possui massa igual a
. Ela é puxada com uma força
ao longo de um trilho horizontal sem atrito alinhado com o eixo Ox. A posição da serra é dada em função do tempo por
(1,0 pt) (a) Ache a força resultante sobre a serra manual em função do tempo;
(b) Qual a força resultante para
?
(c) Em que instantes a força resultante é positiva? Negativa? Nula?
(b) Qual a força resultante para
(c) Em que instantes a força resultante é positiva? Negativa? Nula?
Passo 1
O enunciado dá uma serra de massa
que se movimenta sem atrito ao longo do eixo
. A posição é
Para encontrar a força resultante precisamos usar derivadas para obter a aceleração e, em seguida, a segunda lei de Newton
.
Passo 2
Calculamos a velocidade e a aceleração:
Passo 3
Pela segunda lei de Newton,
Passo 4
Para
,s,
Passo 5
A força
é
positive se ,s,
nula se ,s,
e negative se ,s.
positive se
nula se
e negative se
Resposta
(a)
,N
(b) ,N
(c) para
,s;
em
,s;
para
,s.
(b)
(c)