Física I ⇒ Impulso e movimento linear Tópico resolvido

[Talyson]

Um bloco possuindo massa de 2 kg e dimensöes
desprezíveis desliza em trajetória retilínea apoiado num plano horizontal liso. No instante t=0 a velocidade do bloco vale 5 m/s e passa a agir sobre ele uma força resultante sempre na direção e sentido do deslocamento do bloco. A intensidade da força resultante varia como
tempo de acordo com o gráfico.
a) Qual aceleração experimentada pelo bloco no intervalo de tempo que vai de 2 a 4s?

Resposta

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5m/s

b) Qual a velocidade do bloco no instante 4s

Resposta

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22m/s

c) Qual o trabalho realizado pela força entre zero e 4s?

Resposta

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459J

[Matheusrpb]

Boa Noite !

a.

No intervalo de 2 a 4s, a força é constante, dessa forma a aceleração será:

[tex3]F = m \cdot a[/tex3]

[tex3]a = \frac{F}{m}[/tex3]

[tex3]a = \frac{10}{2}[/tex3]

[tex3]\boxed{\boxed{a = 5,0 \space m/s^2}}[/tex3]

b.
O impulso será a área do gráfico, dessa forma:

[tex3]I = 10 \cdot 2 + \frac{(10 + 4 )\cdot 2}{2}[/tex3]

[tex3]I = 34 \space N\cdot s[/tex3]

Impulso é igual a variação do momento linear, assim:

[tex3]I = \Delta Q[/tex3]

[tex3]I = Q_f - Q_i[/tex3]

[tex3]I = m\cdot v_f - m\cdot v_i[/tex3]

[tex3]v_f = \frac{I + m \cdot v_i}{m}[/tex3]

[tex3]v_f = \frac{34 + 2 \cdot 5}{2}[/tex3]

[tex3]\boxed{\boxed{v_f = 22 \space m/s}}[/tex3]

c.

O trabalho da força será igual a variação de energia cinética:

[tex3]w = \Delta E_c[/tex3]

[tex3]w = \frac{m}{2} \cdot (v_f^2 - v_i^2)[/tex3]

[tex3]w = 484 - 25 [/tex3]

[tex3]\boxed{\boxed{w = 459 \space J}} [/tex3]