Sobre um corpo de
atuam, * 5 pontos no mesmo sentido do movimento, duas forças constantes: uma de 12 N e outra de 8 N . Se o corpo parte do repouso e percorre
, qual é sua velocidade final? (Adote
)
◯ a)
◯ b)
◯ c)
◯ d)
◯ e)
◯ a)
◯ b)
◯ c)
◯ d)
◯ e)
Passo 1
O enunciado nos dá as seguintes informações (peguei todos esses números do enunciado):
- Massa do corpo:
. - Duas forças constantes atuando no mesmo sentido do movimento:
e . - O corpo parte do repouso, ou seja, velocidade inicial
. - Deslocamento percorrido:
. - Constante gravitacional fornecida:
(mas atenção: nem sempre será necessária).
O que o enunciado pede: determinar a velocidade final do corpo depois de percorrer os.
Passo 2
Entender as forças e calcular a força resultante.
Quando duas forças atuam no mesmo sentido em uma linha, a força resultante é a soma algébrica das magnitudes. Então:
Quando duas forças atuam no mesmo sentido em uma linha, a força resultante é a soma algébrica das magnitudes. Então:
Aqui
é a força líquida que efetivamente acelera o corpo.
Passo 3
Usar a segunda lei de Newton para obter a aceleração.
A segunda lei de Newton diz que a força resultante sobre uma massa produz uma aceleração dada por
A segunda lei de Newton diz que a força resultante sobre uma massa produz uma aceleração dada por
onde
é a massa do corpo e
é a aceleração (assumimos movimento retilíneo com aceleração constante porque as forças são constantes). Isolando
,
Substituindo os valores que temos:
Explicação rápida: isso significa que a velocidade do corpo aumenta
a cada segundo enquanto as forças permanecerem constantes.
Passo 4
Escolher a equação cinemática adequada para relacionar aceleração, deslocamento e velocidade final.
Quando a aceleração é constante, uma equação muito útil é
Quando a aceleração é constante, uma equação muito útil é
onde
é a velocidade final,
a velocidade inicial,
a aceleração e
o deslocamento. (Essa fórmula deriva de eliminar o tempo entre
e
.)
Passo 5
Aplicar a equação com os números do problema. Como
,
Calcule:
Portanto
Arredondando para o formato das alternativas, isto corresponde a
.
Passo 6
Checagem de coerência e observação sobre
.
- As unidades conferem:
em e em levam a em . - O valor faz sentido numericamente (força resultante moderada, massa moderada → aceleração razoável).
- A informação
foi fornecida no enunciado, mas não foi necessária aqui porque não há forças verticais ou atrito a considerar — só as forças horizontais que nos deram.
Resposta
c)