Um automóvel de massa 2000 kg é freado, até o repouso, a partir da velocidade de
ao longo de uma distância de
. Determinar:
B.1) A variação de energia cinética;
B.2) o trabalho realizado sobre o automóvel;
B.3) a intensidade da força horizontal constante que produziria este efeito.
B.1) A variação de energia cinética;
B.2) o trabalho realizado sobre o automóvel;
B.3) a intensidade da força horizontal constante que produziria este efeito.
Passo 1
O enunciado apresenta um automóvel de massa
que parte da velocidade
e é freado até o repouso ao longo de uma distância
. Vamos:
– converter a velocidade para ,
– aplicar a definição de energia cinética e sua variação,
– usar o teorema do trabalho e energia ,
– e, por fim, relacionar trabalho e força com .
– converter a velocidade para
– aplicar a definição de energia cinética e sua variação,
– usar o teorema do trabalho e energia
– e, por fim, relacionar trabalho e força com
Passo 2
Converter a velocidade inicial para metros por segundo:
Passo 3
Calcular a energia cinética inicial e a variação
. A energia cinética é
Logo,
e como para o repouso
, temos
Passo 4
Pelo teorema do trabalho e energia, o trabalho resultante sobre o automóvel é
Passo 5
Para achar a força constante
que causa esse trabalho ao longo de
, usamos
O sinal negativo indica que a força é oposta ao movimento; a intensidade vale
.
Resposta
B.1)
B.2)
B.3) (intensidade da força).
B.2)
B.3)