Exercícios Resolvidos de Segunda Lei de Newton

UNESA, Física Teórica Experimental I, Banco de Questões - Estácio - AV2, Questão 41

Um corpo de massa igual a 6,0   k g move-se com velocidade constante de 0,4   m / s , no intervalo de 0   s a 0,5   s . Considere que, a partir de   0,5   s , esse corpo é impulsionado por uma força de módulo constante e de mesmo sentido que a velocidade, durante 1,0   s . O gráfico abaixo ilustra o comportamento da força em função do tempo.

Calcule a velocidade do corpo no instante t   =   1,5   s .

Passo 1

Opa!! Nessa questão queremos saber a velocidade de um carro quando t = 1,5   s .

No início, ele tava em um movimento uniforme, ou seja, com velocidade constante   v = 0 , 4   m / s .

Então no instante t = 0,5   s , a velocidade dele ainda era 0 , 4   m / s , mas agora uma força foi aplicada nele. Bom, se temos força, temos aceleração (pela segunda lei de Newton).

Então vamos descobrir essa aceleração:

F = m a  

12 = 6 a

a = 2   m / s 2

Maravilha!!

Agora que temos uma aceleração agindo, o movimento é uniformemente variado, e a velocidade varia com o tempo de acordo com:

v = v 0 + a t

Se a gente quer saber a velocidade quando o tempo é t = 1,5   s , vamos substituir na equação:

v = v 0 + a ( 1,5 )

Vimos que a aceleração vale 2   m / s 2 e que a velocidade inicial, ou seja, no início do movimento quando a força foi aplicada, era de   0,4   m / s . Então:

v = 0,4 + 2 ( 1,5 )

v = 3,4   m / s

Show??!

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Resposta

v = 3,4   m / s

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