Um corpo de massa 2 kg passa da velocidade de 7 m/s à velocidade de 13 m/s num percurso de 52m. Calcule a força que foi aplicada sobre o corpo nesse percurso.

Passo 1

Vamos resolver um problema de física que envolve calcular a força aplicada sobre um corpo que muda sua velocidade ao longo de um percurso específico. Para isso, vamos usar conceitos da dinâmica, mais precisamente a segunda lei de Newton.

Passo 2

Primeiro, precisamos encontrar a aceleração do corpo. Sabemos que a velocidade mudou de 7 m/s para 13 m/s ao longo de uma distância de 52 m. Podemos usar a equação da cinemática que relaciona velocidade inicial, final, aceleração e distância:
vf^2 = vi^2 + 2 a s
Onde:
  • $ v_f $ é a velocidade final (13 m/s),
  • $ v_i $ é a velocidade inicial (7 m/s),
  • $ a $ é a aceleração,
  • $ s $ é a distância (52 m).

Passo 3

Substituindo os valores na equação:
13^2 = 7^2 + 2 times a times 52
169 = 49 + 104a

Passo 4

Vamos isolar a aceleração $ a $:
a
169 - 49 = 104a
120 = 104a

Passo 5

Agora que temos a aceleração, podemos usar a segunda lei de Newton para encontrar a força aplicada:
F = m times a
Onde:
  • $ F $ é a força,
  • $ m $ é a massa do corpo (2 kg),
  • $ a $ é a aceleração (1,15 m/s²).

Resposta

A força aplicada sobre o corpo é:
F = 2 , kg times 1,15 , m/s^2 = 2,3 , N

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