Question

Questão 1: Um corpo de 2kg inicialmente em repouso recebe a ação de uma força de direção constante, porém seu valor algébrico varia de acordo com o gráfico a seguir. Determine: b) A velocidade do corpo após a aplicação do impulso.

Answer 1

Oi!

A velocidade após a aplicação do Impulso é de 35 m/s.

A tarefa trata do Impulso, que é a variação da quantidade de movimento ocasionado pela ação de uma força no decorrer do tempo.

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A partir do gráfico, calculamos o Impulso

Pelo gráfico temos, uma área positiva - trapézio (parte superior)  e uma área negativa - triângulo retângulo  (parte inferior).

Parte positiva:

$I=\frac{(B+b) \times h}{2} \\I= \frac{(6+5) \times 20}{2} \\I = \frac{(11) \times20}{2} \\I= \frac{220}{2}\\\boxed{I = 110 \ N \cdot s}$

Parte negativa:

$I= \frac{b \times h}{2} \\I= \frac{4 \times (-20)}{2} \\\boxed{I = -40 \ N \cdot s}$

Somando os Impulsos, temos:

$I_{total}= 110+(-40) = 70 \ N \cdot s$

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Para calcular a velocidade retornamos ao conceito de que Impulso é a variação da quantidade de movimento.

$I = \Delta Q\\I = Q_F- Q_I\\I = m \cdot V_F -m \cdot V_I\\I = m \cdot (V_F-V_I)\\70 = 2 \cdot (V_F-0)\\V_F= \frac{70}{2} \\\boxed{V_F = 35 \ m/s}$

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