Um corpo inicialmente parado de massa 5 kg sofre ação de uma força
enquanto se desloca entre os pontos
e
. Calcule o trabalho total aplicado pela força e a velocidade final do corpo.
Passo 1
O enunciado nos dá um corpo de massa
inicialmente em repouso que se desloca de
até
sob a ação de uma força variável
O conteúdo é cálculo de trabalho de força variável e aplicação do Teorema do Trabalho e Energia Cinética para obter a velocidade final.
Passo 2
O trabalho realizado por uma força variável em uma dimensão é dado por
No nosso caso,
e
, logo
Passo 3
Para avaliar o integral, escrevemos
Passo 4
Pelo Teorema do Trabalho e Energia Cinética temos
Resposta
Trabalho total
Velocidade final
Velocidade final