Uma força de 5 N atua sobre um corpo de 15 Kg inicialmente em repouso. Calcule o trabalho realizado pela força no segundo segundo.

Passo 1

O enunciado dá uma força constante de 5,N atuando num corpo de massa 15,kg, partindo do repouso. Pede o trabalho realizado por essa força durante o segundo segundo ( t=1 s a t=2 s). Vamos usar cinemática (para achar o deslocamento) e a definição de trabalho W=F\cdot s.

Passo 2

Calcular a aceleração constante usando a segunda lei de Newton:
a = \frac{F}{m} = \frac{5}{15} = \frac{1}{3}\\ \text{m/s}^2.

Passo 3

Encontrar o deslocamento entre t_{1}=1 s e t_{2}=2 s. Para movimento uniformemente acelerado a partir do repouso:
s = \frac12\,a\,(t_{2}^{2}-t_{1}^{2}) = \frac12\cdot\frac{1}{3}\,(2^{2}-1^{2}) = \frac{1}{6}\,(4-1) = \frac12\\ \text{m}.

Passo 4

Calcular o trabalho realizado pela força nesse intervalo:
W = F \cdot s = 5 \times \frac12 = 2,5\\ \text{J}.

Resposta

2,5\\ \text{J}

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