Enunciado
Física - Física para Cientistas e Engenheiros - Mecânica, Oscilações e Ondas, Termodinâmica: Volume 1 - 6ª Edição - Mosca, Tripler- Ed: 6º - Capítulo 6.1 - Ex. 30
Uma força atua sobre uma partícula que tem uma massa de 15 kg. A força está relacionada com a posição x da particula pela fórmula , onde se x está em metros e está em newtons. (a) Quais são as unidades SI de C? (b) Encontre o trabalho realizado por esta força enquanto a partícula se move de x = 3,0 m até x = 1,5 m. (c) Em x = 3,0 m, a força tem o sentido oposto ao da da particula (rapidez de 12,0 m/s). Qual é sua rapidez em x =1,5 m? Você pode, apenas com base no teorema do trabalho-energia cinética, dizer qual é a orientação do movimento da partícula em x = 1,5 m? Explique.
Passo 1
Letra (a)
Isola o C:
Então C tem unidades de:
Passo 2
Letra (b)
Vamos precisar integrar:
O sinal de menos é por que a força é contrária ao deslocamento. Jogando os valores:
Passo 3
Letra (c)
Vamos usar o teorema trabalho-energia:
Dividindo por m e isolando
Passo 4
Jogando os valores:
Resposta
Letra (a):
Letra (b): 9,5 J
Letra (c): 13 m/s