1) Um corpo de 10 kg parte do repouso sob a ação de uma força constante paralela à trajetória
e 5 s depois atinge a velocidade de 15 m/s. Determine sua energia cinética no instante 5 s e o
trabalho da força, suposta única, que atua no corpo no intervalo de 0 s a 5 s.
2) Um projétil de 10 g atinge perpendicularmente uma parede com velocidade igual a 600 m/s
e ali penetra 20 cm, na direção do movimento. Determine a intensidade da força de
resistência oposta pela parede à penetração, supondo essa força constante.
3) Um corpo de 5 kg parte do repouso, sob a ação de uma força constante, em trajetória
horizontal, e após 8 s atinge 72 km/h. Qual é o trabalho dessa força nesse intervalo de
tempo?
4) Calcule a força necessária para fazer parar um trem de 120 toneladas a 90 km/h numa
distância de 1 km.
Soluções para a tarefa
Resposta:
primeira
resposta: 125 joules
Segunda
resposta 9.000 N
Terceira
resposta: Ec = 1.000 Joule
Quarta
F = - 37.500 N
Explicação:
Primeira questão:
Ec = m.v²/2
Quando T = 5 Segundos, V = 15m/s
Então Ec = 10*5²/2 --> 10*25/2 --> 125 Joules
segunda questão:
F = m*a
usando a equação de torriceli para determinar a aceleração:
0 = 600² - 2.a.0,20
0 = 360.000 - 0,40.a
0,40a = 360.000
a = = 900.000m/s²
A massa deve ser usada em kilograma, 10g = 0,01kg
Então: F=m*a
F = 900.000*0,01
F = 9.000 N
Terceira
Trabalho é igual a variação da energia cinética;
em repouso, energia cinética é zero.
T =
com V=72km/k (20m/s) a
Ec = 5*20²/2
Ec = 5*400/2
Ec = 1.000 Joule
Quarta
Dados:
Massa = 120.000kg
--> 25m/s
(energia cinética é zero)
ΔS = 1000 metros
T = F.D = ΔEc
T = F.D = Ec final - Ec inicial
T = F.D = 0 - Ec inicial
F.D = - Ec inicial
F.D = -m * v²i/2
F.D = -120.000* 25²/2
F.D = -37.500.000
Como D = 1.000 metros
Então F = - 37.500.500 / 1.000
F = - 37.500 N