Um corpo de massa 10 kg , inicialmente em repouso, é posto em movimento sob a ação de uma força e adquire, após percorrer 40 m , uma velocidade de
. Determine o valor da força aplicada no corpo.
Passo 1
Beleza, aqui o exercício diz que a gente tem um corpo de massa
, parado no início (
), e aí ele percorre
até chegar a
. A pergunta é: qual é o valor da força constante que tá empurrando esse corpo?
Conteúdo: trabalho e energia cinética (ou, se preferir, segunda lei de Newton + cinemática). A gente vai usar a ideia de que o trabalho da força muda a energia cinética do corpo.
Conteúdo: trabalho e energia cinética (ou, se preferir, segunda lei de Newton + cinemática). A gente vai usar a ideia de que o trabalho da força muda a energia cinética do corpo.
Passo 2
Teoria que precisamos:
- Energia cinética:
- Teorema do trabalho e energia: o trabalho
realizado por uma força constante paralela ao deslocamento é
e esse trabalho dá a variação da energia cinética:
Passo 3
Vamos calcular a variação da energia cinética:
Como ,
Como
e
Logo,
Passo 4
Pelo teorema do trabalho,
e também
. Então
Resposta
A força aplicada no corpo é
.