Enunciado

Um bloco liso de 2kg se move para a direita com uma velocidade inicial de 3m/s, quando a força F, que varia com o tempo, é aplicada. Determinar a velocidade do bloco quando t=4,5s.

Passo 1

Sabemos que o impulso é

I = ∫ t 1 t 2 F d t

Portanto, teremos que o impulso será, neste caso, a soma das áreas 1, 2 e 3 demonstradas abaixo.

Logo:

I = 1 2 * 20 * 1,5 - 0 + 1 2 * 20 * 3 - 1,5 + 1 2 * - 20 * 4,5 - 3

I = 15 + 15 - 15 = 15 N * s

Passo 2

Temos que:

m * v x 1 + ∑ ∫ t 1 t 2 F x d t = m * v x 2

Sabendo que vx1, quando t=0 é 3m/s e que a massa do bloco é de 10kg, considerando rambém que não haja atrito pelo fato de ser um bloco liso, temos:

10 * 3 + 15 = 10 * v x 2

v x 2 = 30 + 15 10 = 4,5 m / s

Resposta

Após 4,5 segundos de aplicação da força variada F, a velocidade do bloco liso será de 4,5m/s.

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