Question

Determine o deslocamento sofrido por um objeto de massa de 40 kg que inicialmente estava a uma velocidade inicial de 72 km/h quando uma força F de 3200 N foi aplicada ao objeto, fazendo com que sua velocidade fosse aumentada para 90 km/h. Admita que a orientação do deslocamento e da força aplicada são iguais.

Answer 1

Resposta:

O deslocamento sofrido por um objeto de massa de 40kg que teve sua velocidade aumentada de 72km/h para 90km/h foi de 1,40m.

Explicação:

Quando um objeto sofre a ação de uma força, ele também passa a ter uma aceleração, essa que pode ser calculada utilizando-se as Leis de Newton, da seguinte maneira:

$F=m.a\\3200=40.a\\a=\frac{3200}{80} \\a=40m/s^2$

Com essa aceleração, podemos usar a equação de Torricelli para determinar o seu deslocamento, mas primeiramente, vamos colocar a velocidade final e a inicial em m/s:

$72km/h=\frac{72}{3,6} m/s=20m/s\\90km/h=\frac{90}{3,6} m/s= 25m/s$

Vamos agora utilizar a equação de Torricelli:

$v^2=v_{0} ^2+2.a.\Delta s \\25^2=20^2+2.80.\Delta s\\625=400+160 \Delta s\\625-400=160 \Delta s\\\Delta s= \frac{225}{160}\\ \Delta s= 1,40m$