Question

Considere que a massa do carrinho seja de 300g, que o tempo necessário para que a criança comprima completamente o fole seja de 0,2 s e que o final desse intervalo de tempo o carrinho adquira uma velocidade de 8m/s . Adimitindo desprezíveis todas as forças de resistência ao movimento do carrinho, o módulo da força média (Fm) aplicada pelo ar expelido pelo tubo sobre o carrinho, nesse intervalo de tempo, é igual a :

Answer 1

Sendo:
I = impulso
∆Q = variação da quantidade de movimento
Vf = velocidade final
Vi = velocidade inicial

I = ∆Q
Logo, temos que:
Fr . t = m . Vf + m . Vi
Fr . 0,2s = 0,3kg.8m/s+0,3kg.0
Fr . 0,2s = 2,4kg.m/s
Fr = 12 kg.m/s²
Fr = 12 N

Answer 2

Olá,Boa noite!


Resolução:


O que precisamos saber primeiro é o valor da aceleração do carrinho:


                           $\to \boxed{V=Vo+ \alpha .t}$

Sendo:
V=velocidade [m/s]
Vo=velocidade inicial [m/s]
α=aceleração [m/s²]
t=intervalo de tempo [s]

Dados:
t=0,2s 
Vo=0m/s 
V=8m/s
α=?



                     $V=Vo+\alpha .t \\ \\ isola \to( \alpha )fica: \\ \\ \alpha= \dfrac{V-Vo}{t} \\ \\ \alpha = \dfrac{8-0}{0,2} \\ \\ \alpha = \dfrac{8}{0,2} \\ \\ \boxed{ \alpha =40m/s}$

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   "A força média" podemos encontrar pela 2° Lei de Newton.


                         $\to \boxed{Fr=m. \alpha }$ 

Sendo:
Fr=Força resultante [Newton]
m=massa [kg]
α=aceleração [m/s²]

Dados:
m=300g
α=40m/s²
Fr=?


Fazendo a conversão do valor da unidade de massa ⇒[grama] para [quilograma]:

1kg=1000g

300/1000=0,3

                      ⇒m=0,3kg

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A força, fica:


                     $Fr=m. \alpha \\ \\ Fr=0,3*40 \\ \\ \boxed{Fr=12 \ Newtons.}$



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  Impulso é igual a quantidade de movimento. 
                                 
                            $\to \boxed{I=Q}$


                          $\boxed{I=F.\Delta t \to Q=F.\Delta t }$


Q=quantidade de movimento [kg.m/s]
F=Força [Newton]
Δt=intervalo de tempo [s]

Dados:
m=0,3m
v=8m/s
F=40N
Δt=?

Intervalo de tempo,fica:

                           $Q=F.\Delta t \\ \\ m.v=F.\Delta t \\ \\ isola\to(\Delta t )fica: \\ \\ \Delta t= \dfrac{m.v}{F} \\ \\Substituindo: \\ \\ \Delta t= \dfrac{0,3*8}{40} \\ \\ \Delta t= \dfrac{2,4}{40} \\ \\ \boxed{\Delta t=0,06s}$



                           Bons estudos!=)