Question

(GAMA FILHO) Uma força F, de módulo = 5,0N, atua sobre o centro de massa de um bloco de massa = 0,30kg, inicialmente em repouso, durante 1,2s. A energia cinética que o bloco adquire vale, em joules:
a) 20
b) 30
c) 40
d) 50
e) 60

Eu sei que a resposta é 50 J

Answer 1

Olá!

Pelo teorema da energia cinética, o somatório dos trabalhos das forças atuantes em um corpo é igual à variação da sua energia cinética.
A força resultante sobre o corpo em questão é F. Logo, o trabalho dessa força é igual à variação de energia cinética, ou seja, é igual à energia cinética adquirida pelo bloco.
O trabalho de uma força média é dada pelo produto da força pelo deslocamento do corpo:
$\tau=F.d\qquad(1)$

O deslocamento do corpo pode ser calculado pela equação horária dos espaços no movimento retilíneo uniformemente variado:
$d=\dfrac{a.t^2}{2}$
em que
$a=\dfrac{F}{m}$
implicando em:
$d=\dfrac{Ft^2}{2m}\qquad(2)$

Substituindo 2 em 1:
$\tau=F.d\\\\\tau=\dfrac{F^2.t^2}{2m}\\\\\tau=\dfrac{5^2\cdot(1{,}2)^2}{2\cdot0{,}3}\\\\\tau=60\,\text{J}$

Já que:
$\Delta{E}_c=\tau$

Portanto:
$\Delta{E}_c=60\,\text{J}$

Alternativa e).

Caso houver dúvidas, comente. Espero ter ajudado!