Uma força constante age sobre um objeto de 5,0 kg e eleva a sua velocidade de 3,0 m / s para 7,0 m / s em um intervalo de tempo de 4,0 s. Qual a potência devido à força?

Passo 1

O enunciado dá uma força constante que acelera um objeto de massa m=5,0,kg de uma velocidade inicial v1=3,0,m/s até uma velocidade final v2=7,0,m/s em um intervalo de tempo De<a t=4,0,s. Queremos a potência (média) fornecida pela força. Vamos usar o teorema da energia cinética (trabalho = variação de energia cinética) e depois a definição de potência média.

Passo 2

Pelo teorema da energia cinética, o trabalho W realizado pela força é
W = De<a K = tfrac12,ml(v2^2 - v1^2r)
Substituindo os valores,
W = tfrac12 cdot 5,0,l(7,0^2 - 3,0^2r) = tfrac12 cdot 5,0,l(49,0 - 9,0r) = tfrac12 cdot 5,0 cdot 40,0 = 100,J

Passo 3

A potência média P é o trabalho realizado por unidade de tempo:
P = WDe<a t = 100,J4,0,s = 25,W

Resposta

A potência devida à força é 25,W.

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