Um barco projetado para deslizar no gelo está em repouso sobre uma superfície horizontal sem atrito. Sopra um vento (ao longo da direção dos apoios no gelo) de modo que 4,0 \mathrm{~s} após a partida, o barco atinge uma velocidade de 6,0 \mathrm{~m} / \mathrm{s}. Qual é a força horizontal que o vento exerce sobre o barco? Considere a força constante e a massa total do barco mais o velejador igual a 200 kg .
R. 300 N

Passo 1

O enunciado diz que um barco mais velejador de massa total m=200\:\mathrm{kg} está inicialmente em repouso sobre gelo sem atrito. Um vento aplica uma força horizontal constante, de modo que em t=4{,}0\:\mathrm{s} a velocidade chega a v=6{,}0\:\mathrm{m/s}. Queremos achar essa força usando leis de Newton e cinemática.

Passo 2

Com aceleração constante e velocidade inicial v_0=0, a aceleração a é dada por
a = \frac{\Delta v}{\Delta t} = \frac{6{,}0\:\mathrm{m/s} - 0}{4{,}0\:\mathrm{s}} = 1{,}5\:\mathrm{m/s^2}.

Passo 3

Pela segunda lei de Newton, a força resultante F é
F = m\,a = 200\:\mathrm{kg}\times 1{,}5\:\mathrm{m/s^2} = 300\:\mathrm{N}.

Resposta

300\:\mathrm{N}

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