Um automóvel de massa 2000 kg é acelerado, a partir do repouso, até a velocidade de
ao longo de um percurso retilíneo de
. Determinar:
A.1) A variação de energia cinética;
A.2) o trabalho realizado sobre o automóvel;
A.3) a intensidade da força horizontal constante que produziria este efeito.
A.1) A variação de energia cinética;
A.2) o trabalho realizado sobre o automóvel;
A.3) a intensidade da força horizontal constante que produziria este efeito.
Passo 1
O enunciado descreve um automóvel de massa
, que parte do repouso
e atinge a velocidade final de
ao percorrer
. O conteúdo usado será a energia cinética e o teorema trabalho–energia para relacionar variação de energia cinética, trabalho realizado e força constante.
Passo 2
Primeiro convertemos a velocidade final para o SI. Sabemos que
Passo 3
Calculamos a variação da energia cinética
. Como
, temos
Passo 4
Pelo teorema trabalho–energia, o trabalho
realizado sobre o automóvel é igual à variação de energia cinética (considerando ausência de outras forças dissipativas):
Passo 5
Para uma força constante
atuando ao longo de
, o trabalho é
. Portanto,
Resposta
A.1)
A.2)
A.3)
A.2)
A.3)