Uma partícula de massa
descreve uma trajetória retilínea sob ação de uma única força, que permanece constante. Observa-se que a partícula passa de uma velocidade inicial
para uma velocidade
, e um um intervalo de tempo
s. (a) Quais são os valores das momento linear inicial
e final
da partícula? (b) Qual é o valor do impulso recebido pela partícula? © Qual o valor da força que atua na partícula?
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício de física juntos! A questão trata dos conceitos de momento linear, impulso e força. Para resolver, vamos precisar das fórmulas para calcular o momento linear (
), o impulso (
) e a relação entre impulso e força (
).
Passo 2
Primeiro, vamos calcular o momento linear inicial
. O momento linear é dado pela fórmula:
Aqui,
e
. Mas precisamos converter a massa para quilogramas:
Então,
Passo 3
Agora, vamos calcular o momento linear final
usando a mesma fórmula:
Com
,
Passo 4
Vamos para o impulso recebido pela partícula. O impulso é a variação do momento linear:
Substituindo os valores que encontramos:
Passo 5
Por fim, vamos achar a força que atuou na partícula. Sabemos que o impulso também é igual à força multiplicada pelo intervalo de tempo:
Queremos encontrar
, então rearranjamos a equação:
Com
e
,
Resposta
(a) O momento linear inicial
é
e o final
é
.
(b) O impulso recebido pela partícula é
.
© A força que atua na partícula é
.