Sob a ação de uma força constante, um corpo de massa m=4,00 kg adquire, a partir do repouso, a velocidade de 36,0 km / h.
a) Qual é o trabalho realizado por essa força?
b) Se o corpo se deslocou 25,0 m, qual o valor da força aplicada?
4a
Sob a ação de uma força constante, um corpo de massa m=4,00 kg adquire, a partir do repouso, a velocidade de 36,0 km / h. Qual é o trabalho realizado por essa força?
4b
Sob a ação de uma força constante, um corpo de massa m=4,00 kg adquire, a partir do repouso, a velocidade de 36,0 km / h. Se o corpo se deslocou 25,0 m, qual o valor da força aplicada?

Passo 1

Beleza, olha só o que o exercício pede: um corpo de massa parte do repouso e ganha velocidade de graças a uma força constante.
– Parte (a): qual é o trabalho dessa força?
– Parte (b): sabendo que o corpo se deslocou , qual é o valor da força?
Conteúdo: Trabalho e energia cinética (TEF). Vamos precisar converter unidades, usar a definição de energia cinética e a relação .

Passo 2

Antes de mais nada, converte a velocidade de km/h para m/s. A gente sabe que
1;km/h = 1000;m3600;s
Então
v = 36,0;km/h = 36,0 times 10003600;m/s = 10,0;m/s

Passo 3

Teoria do trabalho e energia cinética:
– Energia cinética de um corpo de massa K = tfrac12,m,v^2 com velocidade W = De:
– Trabalho de uma força constante que acelera o corpo do repouso ( ) até é igual à variação da energia cinética:

Passo 4

Aplica os números na fórmula:
W = tfrac12 times 4,00;kg times (10,0;m/s)^2 = tfrac12 times 4 times 100 = 200;J
Pronto, esse é o trabalho realizado pela força (resposta da parte a).

Passo 5

Agora a parte (b): queremos a força W = F , d (costheta = 1) .
Definição de trabalho para força constante na mesma direção do deslocamento F = Wd :
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Passo 6

Substitui F = 200;J25,0;m = 8,0;N e :

Resposta

a)
b)

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