Física, perguntado por vandy091, 1 ano atrás

(ITA) A figura adiante mostra o gráfico da força resultante, agindo numa partícula de massa m, inicialmente em repouso. No instante t2 a velocidade da partícula, V será:

a) V = [(F1 + F2)t1 - F2t2] / m
b) V = [(F1- F2)t1 - F2t2] / m
c) V = [(F1- F2)t1 + F2t2]/ m
d) V = [(F1t1 - F2t2)] / m
e) V = [(t2 - t1) (F1 - F2)] / m

Anexos:

Soluções para a tarefa

Respondido por GFerraz
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Boa noite, Vandy.


Sabemos que

I = \Delta Q


O impulso é numericamente igual à área sob o gráfico F x t. Se somarmos os impulsos, saberemos ao final a variação da quantidade de movimento e a velocidade final. Veja que:

 I = mv_f - mv_i\\ \\ I = mv_f~~~~~~ (i)

Pois  v_i = 0


Calculamos a área:


 A = F_1t_1 + F_2(t_2 - t_1)\\ \\ A = F_1t_1 + F_2t_2 - F_2t_1\\ \\ A = (F_1 - F_2)t_1 + F_2t_2


Portanto, a área será igual ao impulso de (i)


 mv_f = (F_1-F_2)t_1+F_2t_2\\ \\ \\ \boxed{v_f = \dfrac{(F_1-F_2)t_1+F_2t_2}{m}}



Alternativa C

vandy091: Eu tentei de tudo pra resolver esse exercício, menos a análise gráfica, acabo esquecendo desse detalhe. GFerraz, ótima resolução, perfeitamente coerente, mas o gabarito consta que a alternativa correta é a A).
vandy091: Obrigado pela resolução, GFerraz!
GFerraz: Vandy, creio que há um erro de gabarito. Temos que F2 < 0, e se fizer as minhas contas com -F2 terá o resultado A. porém, como F2 < 0, temos que -F2 > 0, o que é um erro conceitual. Ainda mantenho a alternativa C como correta
vandy091: Sim, isso faz sentido. Antes de responder eu estava desenvolvendo o exercício com -F2, mas achei meio incoerente o fato de a área 2 ser dada por ( -F2*(t2-t1) ) <=> A2=-F2*t2+F2*t1 , pois resultaria em um valor negativo para a área 2, visto que t2>t1. Esse seria outro ponto de erro conceitual, não?
GFerraz: Seria um erro, mas por outro motivo: Sua área seria positiva. Ela representando uma área negativa implica um impulso negativo, que está correto. A área positiva que está inadequada.
vandy091: Entendido. Tinha esquecido do detalhe de que o impulso é NUMERICAMENTE igual ao valor absoluto da área. Eu estava analisando a grandeza também.
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