1 (Energia cinética e trabalho - 3 pontos) Um bloco de massa
está em repouso sobre uma superfície horizontal sem atrito quando uma força ao longo de um eixo
é aplicada ao bloco. A força é dada por
, onde
está em metros e a posição inicial é
.
a) Qual é a velocidade do bloco ao passar pelo ponto
?
b) Qual o trabalho realizado pela força entre
e
.
a) Qual é a velocidade do bloco ao passar pelo ponto
b) Qual o trabalho realizado pela força entre
Passo 1
O enunciado descreve um bloco de massa
,kg em repouso sobre superfície sem atrito. Uma força variável atua ao longo de
segundo
com
em metros, partindo de
. Pede-se:
a) velocidade ao passar por ,m;
b) trabalho da força de a
,m.
Usaremos o Teorema Trabalho–Energia cinética: o trabalho realizado pela força entre duas posições é igual à variação da energia cinética do bloco.
a) velocidade ao passar por
b) trabalho da força de
Usaremos o Teorema Trabalho–Energia cinética: o trabalho realizado pela força entre duas posições é igual à variação da energia cinética do bloco.
Passo 2
Calcular o trabalho genérico de
até
:
Passo 3
Para
,m, o trabalho é
Como o bloco parte do repouso, toda essa energia vira energia cinética:
Logo
Passo 4
Para o trabalho de
até
,m, use
:
Resposta
a)
b)
b)