Um corpo de massa 5 kg está sob a ação de uma força de 30 N que atua no sentido do movimento. Sabendo que em determinado instante a velocidade do corpo é de 10
, determine sua velocidade após percorrer 15 m .
Passo 1
Beleza, o enunciado diz: “Um corpo de massa 5 kg leva uma força constante de 30 N no sentido do movimento. Quando sua velocidade é 10 m/s, ele ainda anda mais 15 m. Qual será a nova velocidade?”
Conteúdo: Teorema Trabalho‐Energia (que liga o trabalho de uma força à variação da energia cinética).
O que vamos precisar:
Conteúdo: Teorema Trabalho‐Energia (que liga o trabalho de uma força à variação da energia cinética).
O que vamos precisar:
- Calcular o trabalho realizado pela força sobre esses 15 m.
- Usar o Teorema Trabalho‐Energia:
. - Conhecer a fórmula da energia cinética
.
Passo 2
Primeiro a gente calcula o trabalho
da força constante sobre o deslocamento.
Como a força está no mesmo sentido do movimento, o ângulo é zero e
Como a força está no mesmo sentido do movimento, o ângulo é zero e
Substituindo
e
:
Passo 3
Agora vem o Teorema Trabalho‐Energia, que diz:
e a energia cinética é
Então
Aqui
e
.
Passo 4
Substituindo os valores:
Resposta
A velocidade final do corpo após percorrer 15 m sob a força de 30 N é aproximadamente
.