1. Uma força de 423,5 \mathrm{~N} acelera um kart e seu piloto de 10,4 \mathrm{~m} / \mathrm{s} para 17,9 \mathrm{~m} / \mathrm{s} em 5,00 \mathrm{~s}. Qual é a massa do sistema kart + piloto?

Passo 1

O enunciado diz que uma força de 423,5\,\mathrm{N} acelera um sistema (kart + piloto) de 10,4\,\mathrm{m/s} para 17,9\,\mathrm{m/s} em 5,00\,\mathrm{s}. O conteúdo é a segunda lei de Newton ( F=ma) e cinemática (aceleração média). Primeiro vamos calcular a aceleração média e depois usar F=ma para encontrar a massa.

Passo 2

Para achar a aceleração média usamos
a = \frac{v_f - v_i}{\Delta t} = \frac{17,9 - 10,4}{5,00} = 1,50\,\mathrm{m/s^2}
Isso significa que a cada segundo a velocidade aumenta em 1,50\,\mathrm{m/s}.

Passo 3

Pela segunda lei de Newton temos
F = m\,a
Isolando m, obtemos
m = \frac{F}{a}

Passo 4

Substituindo F = 423,5\,\mathrm{N} e a = 1,50\,\mathrm{m/s^2}, vem
m = \frac{423,5}{1,50} \approx 282,3\,\mathrm{kg}
Arredondando para três algarismos significativos (mesma precisão dos dados de velocidade e tempo), fica m \approx 282\,\mathrm{kg}.

Resposta

A massa do sistema kar t+piloto é aproximadamente 282\,\mathrm{kg}.

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