Question

Um corpo de massa 1,0kg, movimenta-se ao longo do eixo x com velocidade constante de 4,0m/s. Em determinado instante, uma força de 2,0N atua durante 2,0s na direção perpendicular ao movimento. A velocidade resultante do corpo apresentará valor em m/s e direção em relação ao eixo x dados por
a)
16; 45o

b)
5,0; 60o

c)
5,7; 45o.

d)
6,0; 30o

e)
8,0; 0o

Answer 1

m = 1kg
v = 4m/s

F = 2N
t = 2s

F = ma
2 = 1 x a
a = 2m/s²

A aceleração que esse bloco terá para cima será de 2m/s²

a = v/s
2 = v/2
v = 4m/s

A velocidade vertical será de 4m/s após 2 segundos.

Considerando uma velocidade vertical de 4m/s e uma horizontal de 4m/s, podemos perceber que a velocidade resultante pode ser descoberta pelo teorema de pitagoras:

a² + b² = c²
4² + 4² = c²
c² = 16 + 16
c² = 32
c = √32
c = 4√2m/s

c = 5,7m/s

A velocidade resultante será aproximadamente 5,7m/s

Considerando a mesma velocidade horizontal e vertical, é possível deduzir que o ângulo será 45°. Entretanto, podemos descobrir isso usando os conceitos de seno, cosseno e tangente:

Sen θ = Oposto / Hipotenusa
Sen θ = 4 / 5,7
Sen θ = 0,7017

Pela tabela, 0,7017 =~ √2/2

Sen 45° = √2/2

Logo, θ = 45°

Letra C está correta.

Espero ter ajudado.