Um objeto de 102 kg está inicialmente se movendo em linha reta com uma velocidade de
. Se ele sofre uma desaceleração de
até ficar imóvel, (a) qual a intensidade da força utilizada, (b) qual a distância que o objeto percorreu antes de parar e (c) qual o trabalho executado pela força de desaceleração? (d) Responda às perguntas (a)-(c) para uma desaceleração de
.
Passo 1
O enunciado dá um objeto de massa
kg que se move inicialmente com velocidade
m/s e sofre desaceleração constante até parar. Vamos usar:
- A segunda lei de Newton
para achar a força. - A equação de movimento
para achar a distância de parada. - Teorema do trabalho e energia
para calcular o trabalho da força de desaceleração.
Passo 2
Para desaceleração de
m/
, a intensidade da força é
Como pedem a intensidade (módulo), temos
N.
Passo 3
Ainda para
m/
, a distância até a parada sai de
Passo 4
O trabalho da força de desaceleração vem de
Note que esse valor independe de quanto vale a desaceleração, pois depende apenas da variação de energia cinética.
Passo 5
Repetindo os cálculos para desaceleração de
m/
:
- Força:
- Distância de parada:
- Trabalho: como antes,
Resposta
Para desaceleração de
m/
:
(a) N
(b) m
(c) J
(a)
(b)
(c)
Para desaceleração de
m/
:
(a) N
(b) m
(c) J
(a)
(b)
(c)