(UFU-2001) Um corpo de 10 kg desloca-se em uma
trajetória retilínea, horizontal, com uma velocidade de
3m/s, quando passa a atuar sobre ele uma força F, que varia
de acordo com o gráfico, formando um ângulo reto com a
direção inicial do movimento. Se F é a única força que atua
sobre o corpo e se sua direção e sentido permanecem
constantes, analise as seguintes afirmações e responda de
acordo com o código que se segue.
I. A energia cinética do corpo no instante t = 6s é de
125 J.
II. O trabalho realizado pela força F no intervalo entre
t = 0 e t = 6 s é nulo.
III. A quantidade de movimento do corpo no instante t
= 6s é de 70 kg.m/s.
a) I e II são corretas.
b) Apenas I é correta.
c) II e III são corretas.
d) I e III são corretas.
Soluções para a tarefa
Resposta:
a resposta correta é a b) Apenas I é correta.
Explicação:
Resposta da questão:
I- A energia cinética do corpo no instante t=6s Ec, é a energia cinética do corpo antes da ação da força E1 mais a energia cinética do corpo durante a ação da força E2, logo, Ec=E1+E2
Energia cinética do corpo antes da ação da força E1
E1=1/2*m*(v1)^2 = 1/2*10*(3)^2=45 ==> E1=45 J
E2=1/2*m*(v2)^2 no entanto v2=?
I=Área= (Área do triângulo) + (área do retângulo) ===> I=20+20=40 ==> I=40 N.s
em t=6 s Q=mv em que v=v2(t=6s) e v2=? nesse caso temos I=mv2 com I=40 N.s, temos,
v2=40/10 ===> v2=4 m/s
logo, a Energia cinética do corpo durante a ação da força E2, é:
E2=1/2*m*(v2)^2= 1/2*10*(4)^2= 80 ==> E2= 80 J
Portanto,
Ec=E1+E2= 45+80= 125 ==> Ec= 125 J
II- O trabalho realizado pela força F no intervalo entre t = 0 e t = 6 s é nulo??
W=∆Ec ==> W= 80-45= 35 J ou seja, W ≠ 0
III- A quantidade de movimento do corpo no instante t= 6s é de 70 kg.m/s?
Não, vimos que Q=80 kg.m/s em t= 6s
Portanto,
a resposta correta é a b) Apenas I é correta.