Question

um automóvel de massa 1000 kg,partindo do repouso atinge 20 m/s num percurso de 50m. Determine a força resultante exercida sobre o automóvel ?​

Answer 1

1. Resposta: Fr=4000N   Explicação: Primeiramente precisamos descobrir a aceleração para isso usaremos Torricheli  V²=Vo²+2×a×ΔS Substituindo os valores fica assim: 20²=0²+2×a×50 400=100a a=4 A equação da força resultante é: Fr=m×A Substituindo os valores fica assim: Fr=1000×4 Fr=4000 Qual quer dúvida só perguntar.

Answer 2

O exercício pede conhecimento sobre a física do movimento, utilizando da cinemática em descrever o movimento do corpo, e da dinâmica, que adiciona o conceito clássico de força.

A cinemática prevê e descreve o movimento dos corpos sem analisar os efeitos e os precedentes do porquê o movimento. E isso é estudado a partir de relações entre 4 grandezas que conversam entre si: A posição, o tempo, a velocidade e a aceleração.

O movimento do carro no exercício descreve o que chamamos de Movimento Retilíneo Uniformemente Variado (ou MRUV), no qual o corpo se movimenta segundo uma aceleração constante e velocidade variando uniformemente.

Desse movimento se destaca uma equação que relaciona muito bem essas duas grandezas e não necessita do tempo para obtenção da aceleração, que é a Equação de Torricelli para MRUV, escrita como:

$v^2=v_0^2+2a\Delta S$

Onde v é a velocidade do corpo depois de percorrer ΔS metros partindo com uma aceleração a constante e v₀ velocidade inicial.

Temos de obter uma aceleração, pois, queremos saber da Força resultante que é aplicada sobre o carro, que é calculada a partir da segunda lei de Newton:

$F_r=m\times a$

Vamos calcular a aceleração do carro quando parte do repouso (v₀ = 0 m/s) e chega a v = 20 m/s depois de percorrer ΔS = 50 m.

$20^2=0^2+2\times a \times 50$

$400 = 100\times a \implies a = 4 \:m/s^2$

E sabendo da aceleração calcularemos a força:

$F_r=1000\times 4$

$F_r=4000\: N$

Portanto, a força resultante sobre o carro é de 4000 N.