Uma força de12 N é aplicada em um corpo de massa 2 kg. A) Qual é a aceleração produzida por essa força? B) Se a velocidade do corpo era 3 m/s quando se iniciou a ação da força, qual será o seu valor 5 s depois?

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente tem uma força de 12 N aplicada em um corpo que pesa 2 kg. O que a gente vai precisar aqui é entender um pouquinho sobre a segunda lei de Newton, que diz que a força resultante sobre um corpo é igual à massa dele vezes a aceleração que ele sofre. Vamos usar essa ideia para calcular a aceleração e depois a velocidade do corpo depois de 5 segundos.

Passo 2

Primeiro, vamos achar a aceleração produzida pela força. A segunda lei de Newton é expressa pela fórmula:
F = m cdot a
Onde:
  • $ F $ é a força aplicada,
  • $ m $ é a massa do corpo,
  • $ a $ é a aceleração.
Queremos encontrar $ a $, então vamos rearranjar a fórmula:
F

Passo 3

Agora, vamos substituir os valores que temos na fórmula. A força $ F $ é 12 N e a massa $ m $ é 2 kg:
F

Passo 4

Então, a aceleração do corpo é de $ 6, m/s^2 $. Esse é o resultado da parte A do exercício.

Passo 5

Agora, vamos para a parte B. A gente quer saber qual vai ser a velocidade do corpo 5 segundos depois de aplicar a força, sabendo que a velocidade inicial era de 3 m/s. Para isso, vamos usar a fórmula da velocidade no movimento com aceleração constante:
v = v0 + a cdot t
Onde:
  • $ v $ é a velocidade final,
  • $ v_0 $ é a velocidade inicial,
  • $ a $ é a aceleração,
  • $ t $ é o tempo.

Passo 6

Vamos substituir os valores na fórmula. A velocidade inicial $ v_0 $ é 3 m/s, a aceleração $ a $ é 6 m/s² (que encontramos na parte A) e o tempo $ t $ é 5 segundos:
v0

Passo 7

Fazendo as contas:
v = 3, m/s + 30, m/s = 33, m/s

Resposta

A) A aceleração produzida pela força é de $ 6, m/s^2 $.
B) A velocidade do corpo 5 segundos depois será de $ 33, m/s $.

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