Durante quanto tempo uma força de 120N deve atuar sobre um corpo de massa 5 kg para aumentar sua velocidade de 1 m\s para 25 m\s?
Passo 1
Beleza, vamos entender de boa qual é a parada aqui. Temos uma força de 120 N agindo sobre um objeto que pesa 5 kg. Essa força está fazendo o objeto acelerar, e a gente precisa descobrir quanto tempo ela vai levar para aumentar a velocidade do objeto de 1 m/s pra 25 m/s. Então, vamos usar um pouco de física, especificamente da cinemática e das leis de Newton para resolver isso.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que a força (
) está relacionada à massa (
) e à aceleração (
) pela segunda lei de Newton:
Queremos encontrar a aceleração, então vamos isolar
Substituindo os valores:
Então, a aceleração do objeto é de 24 m/s².
Passo 3
Agora, sabemos que a aceleração é a taxa de variação da velocidade ao longo do tempo. A fórmula que relaciona essa variação é:
Onde:
- $ \Delta v $ é a variação da velocidade
- $ \Delta t $ é o intervalo de tempo que queremos encontrar
Queremos achar $ \Delta t $, então vamos rearranjar a equação:
Passo 4
Vamos calcular a variação da velocidade ($ \Delta v $):
Substituindo os valores:
Passo 5
Agora, substituímos $ \Delta v $ e $ a $ na fórmula do tempo:
Resposta
A força de 120 N precisa atuar por 1 segundo para aumentar a velocidade do objeto de 1 m/s para 25 m/s.