(FUNCERN/IFRN, Edital 05/2014) Uma partícula de massa
se move com velocidade constante de módulo
. A partir de certo instante, passa a atuar uma força resultante constante de intensidade
, perpendicular à sua trajetória inicial, durante 3,0 segundos. Ao final deste processo, a velocidade da partícula terá módulo igual a:
(a)
.
(b)
.
(c)
.
(d)
.
(a)
(b)
(c)
(d)
Passo 1
O enunciado diz que uma partícula de massa
se movimenta inicialmente com velocidade constante de módulo
. A partir de certo instante, atua uma força resultante constante de intensidade
perpendicular à sua trajetória por um intervalo
. Pede-se o módulo da velocidade final
. Vamos usar Newton, decomposição vetorial da velocidade e o Teorema de Pitágoras.
Passo 2
Como a força é sempre perpendicular à velocidade inicial, ela gera uma aceleração também perpendicular ao movimento. Pela segunda lei de Newton,
Passo 3
Durante
, essa aceleração modifica apenas o componente perpendicular da velocidade. A variação desse componente é
Passo 4
O componente paralelo à trajetória original permanece inalterado, valendo
enquanto o componente perpendicular ao final vale
Passo 5
Como esses componentes são ortogonais, o módulo da velocidade final é dado pelo Teorema de Pitágoras:
Resposta
(c)
.