Um corpo de massa 2 kg está inicialmente em repouso. Num dado instante passa a atuar sobre ele uma força
. Sabendo que ele gasta 5 s para percorrer 10 metros, calcule: a) o trabalho da força F ; b) sua potência.
Passo 1
Beleza, vamos recapitular rapidinho o que a questão tá pedindo.
Um corpo de massa está parado e, a partir de um certo instante, sobre ele atua uma força constante
. Em 5 segundos esse corpo se move 10 metros.
Conteúdo: trabalho de uma força constante e potência média.
O que a gente vai precisar:
Um corpo de massa
Conteúdo: trabalho de uma força constante e potência média.
O que a gente vai precisar:
- Definição de trabalho para força constante.
- Definição de potência média.
Passo 2
Calcular o trabalho realizado pela força
.
Teoria (sem pular etapas):
Quando uma força constante atua deslocando um objeto uma distância
na mesma direção da força, o trabalho
é dado por
Quando uma força constante
em que
é o ângulo entre a força e o deslocamento. Aqui a força e o deslocamento têm a mesma direção, então
e
.
Aplicando no nosso caso:
Passo 3
Calcular a potência média desenvolvida pela força.
Teoria:
Potência média é o trabalho feito por unidade de tempo:
Potência média
Aqui
é o trabalho que acabamos de calcular e
.
Aplicando:
Resposta
a) Trabalho da força
:
b) Potência média:
b) Potência média: