Exercícios Resolvidos de Movimento Relativo Bidimensional

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Enunciado

[3] Um corpo de massa m = 3 k g , em trajetória unidimensional, possui velocidade cujo módulo varia no tempo de acordo com o gráfico abaixo. A posição inicial do corpo é x 0 = 0 m .

(b) Qual a força resultante que atua no corpo quanto v = 0 ?

Passo 1

Iae, meus queridos! Está com dificuldades nessa questão? Não se preocupe! Estamos aqui para ajudar 😉

Nesse problema temos um objeto de massa m = 3 k g cuja posição inicial é x 0 = 0 m . Esse objeto começa a se mover e é desenhado um gráfico de v × t que foi dado no enunciado.

Com isso, queremos saber qual é a força resultante que atua no objeto quando v = 0 m / s .

Tem ideia de como fazer isso? 👀

O momento que o objeto atinge a velocidade de 0 m / s é em algum momento entre 30 s e 35 s , nesse instante o objeto possui uma desaceleração que podemos ver devido a velocidade estar diminuindo.

Então se descobrirmos a aceleração que o objeto sofre podemos obter a força resultante já que

F = m a

Sacou? Bora lá! 🤔

Passo 2

Perceba que entre t = 20 s e t = 40 s , o objeto desacelerou de v = 20 m / s para v = - 10 m / s

Podemos calcular a aceleração de um objeto como a variação de velocidade em uma determinada variação de tempo.

a = ∆ v ∆ t = - 10 - 20 40 - 20

a = - 1,5 m / s 2

Assim, se a massa m do objeto é m = 3 k g , a força resultante é dada por

F = m a = 3 · - 1,5

F = - 4,5 N

É isso, espero ter ajudado! Entendeu tudo? Responde Aí! 😎👍

Resposta

F = - 4,5 N

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