Question

John Massis puxou ( com seus dentes ) um vagão de trem pela extremidade de uma corda com força constante igual a 2,5 vezes o peso do seu corpo, fazendo um ângulo de 30o com a horizontal. Sua massa m era 80 kg. O peso p do vagão era de 7x105 N (80 ton) e ele deslocou-o por cerca de 1,0 m sobre os trilhos. Suponha que as rodas não sofreram resistência dos trilhos ao rolamento. Qual era a velocidade do vagão quando acabou de ser puxado?​

Answer 1

A velocidade do vagão era de 0,2 m/s.

A força exercida por John foi de 2,5 vezes o seu peso -

F = 2,5.(mg)

F = 2,5.(80. 10)

F = 2000 N

Essa força foi aplicada com um ângulo de 30 graus em relação ao deslocamento, então a componente responsável pelo deslocamento é a componente horizontal Fx dessa força.

Fx = F. Cos30

Fx = 2000. √3/2

Fx = 2000. 0,866

Fx = 1732 N

De acordo com a Segunda Lei de Newton, a força resultante equivale ao produto da massa pela aceleração.

1732 = ma

1732 = 80.000a

a = 0,02

Utilizando a Equação de Torricelli -

V² = Vo² + 2aΔS

V² = 0 + 2(0,02)(1)

V = √0,04

V = 0,2 m/s