Partindo do repouso, um automóvel de massa
se desloca em linha reta em Movimento Uniformemente Variado, atingindo uma velocidade
após 4,0 segundos. Marque a opção que melhor representa o valor da força resultante sobre este veículo.
OBS.: Apresente todos os Cálculos
a)
b)
c)
d) 15 N
e) 5 N
b)
c)
d) 15 N
e) 5 N
Passo 1
O enunciado dá um automóvel que parte do repouso e, após
segundos, atinge a velocidade de
. Pede-se a força resultante sobre o veículo, entre as alternativas listadas. Dados relevantes fornecidos:
Pergunta do exercício: qual é o valor da força resultante sobre o veículo?
Passo 2
Para encontrar a força primeiro precisamos da aceleração. O movimento é Uniformemente Variado (aceleração constante), então a relação entre velocidade, velocidade inicial, aceleração e tempo é
Aqui:
-
é a velocidade final ( ), -
é a velocidade inicial ( ), -
é a aceleração ( ), -
é o tempo ( ).
Despejando
:
Substituindo os valores dados:
Explicação rápida: como o carro saiu do repouso, toda a velocidade final
foi adquirida em
, logo a aceleração média (e aqui constante) é
.
Passo 3
Agora aplicamos a Segunda Lei de Newton (lei fundamental da dinâmica), que relaciona força resultante, massa e aceleração:
Aqui:
-
é a força resultante (unidade: , newton), -
é a massa (unidade: ), -
é a aceleração (unidade: ).
Substituindo
e
:
Como
, temos
Passo 4
Comparando o valor calculado
com as alternativas oferecidas, a alternativa que corresponde é a letra b).
Resposta
b)