Um corpo de 3,0 kg está se movendo sobre
uma superfície horizontal sem atrito com velocidade
v0. Em um determinado instante (t 0) uma
força de 9,0 N é aplicada no sentido contrário ao
movimento. Sabendo-se que o corpo atinge o repouso
no instante t 9,0 s, qual a velocidade inicial
v0, em m/s, do corpo?
Soluções para a tarefa
F = m*a
F/m = a
-9/3 = a
-3 m/s² = a
Lembre-se da equação de velocidade:
V = Vo +a*t
No momento t=9 o móvel está parado, então V=0
0 = Vo + (-3)*(9)
0 = Vo - 27
27 m/s = Vo
Resposta:
Lendo o exercício entendemos que um corpo sofre a ação de uma força e isso faz com que sua velocidade diminua ate que ele pare completamente. Logo, esta é uma questão de dinâmica com movimento uniformemente variado. Podemos identificar os seguintes dados:
m = 3,0 kg
F = 9,0 N
t0 = 0
V0 = ?
t = 9 s
V = 0 (o corpo atinge o repouso no instante 9,0 s, ou seja, velocidade igual à zero).
Sabemos que o móvel vai parar caracterizando então o movimento uniformemente variado com uma aceleração constante já que a força aplicada também é constante. Para determinarmos a velocidade inicial do móvel podemos utilizar a equação da velocidade para o movimento uniformemente variado:
V = V0 + a.t
0 = V0 + a.9
Só que não temos a aceleração do movimento, então, é necessário primeiro encontrarmos essa aceleração para, em seguida, resolvermos a equação da velocidade. Para encontrarmos a aceleração vamos aplicar a segunda lei de Newton.
F = m.a
Como a força é contrária ao movimento colocamos o sinal negativo nessa variável.
-9 = 3.a
a = -9/3
a = -3 m/s2
Agora que temos o valor da aceleração podemos substituir esse valor na equação da velocidade:
0 = V0 + a.9
0 = V0 – 3.9
0 = V0 – 27
27 = V0
V0 = 27 m/s