Partindo do repouso sob a ação de uma força constante paralela à direção da velocidade de um corpo, um corpo de 0,5m percorre 10 metros e atinge 36 kg/h. No deslocamento anterior, calcule o trabalho da força.
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Temos um corpo que começa parado e, sob a ação de uma força constante na mesma direção do movimento, ele percorre 10 metros e atinge uma velocidade de 36 kg/h. O que precisamos descobrir é o trabalho realizado por essa força durante esse deslocamento inicial.
Aqui, estamos trabalhando com os conceitos de cinemática e trabalho e energia. Para resolver isso, vamos precisar usar fórmulas que relacionam força, deslocamento e energia cinética.
Passo 2
Primeiro, vamos interpretar os dados fornecidos. O corpo parte do repouso, ou seja, sua velocidade inicial (
) é 0. Ele percorre uma distância (
) de 10 metros e atinge uma velocidade final (
) de 36 kg/h.
Nota: Parece que houve uma confusão nas unidades. Normalmente, a velocidade é medida em metros por segundo (m/s) ou quilômetros por hora (km/h). Vamos assumir que a velocidade final é 36 km/h para continuar.
Passo 3
Vamos converter a velocidade final de 36 km/h para metros por segundo (m/s), pois isso facilita os cálculos:
Passo 4
Agora, usamos a fórmula da cinemática para encontrar a aceleração (
) do corpo. Sabemos que:
Como
, a fórmula simplifica para:
Substituindo os valores:
Passo 5
Com a aceleração conhecida, podemos encontrar a força (
) que atuou no corpo usando a segunda lei de Newton:
Dado que a massa (
) do corpo é 0,5 kg:
Passo 6
Agora, para calcular o trabalho (
) realizado pela força durante o deslocamento de 10 metros, usamos a fórmula:
Substituindo os valores:
Resposta
O trabalho realizado pela força durante o deslocamento de 10 metros é de 25 Joules.