Física, perguntado por gabisantosilva2124, 1 ano atrás

Um corpo de massa 10kg é submetido a uma força de intensidade 40•t, com t medido em segundos. Se, no instante t=0, o corpo possuía velocidade de 6m/s no mesmo sentido da resultante, determine a velocidade desse corpo no instante t=3s.

Soluções para a tarefa

Respondido por ISBRUNO
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Sendo a força constante, a aceleração também o é. Conforme segunda lei de Newton, teremos que a=40t/10, ou seja, a aceleração vale a=4t.
Considerando o movimento retilíneo, a equação horária da velocidade para um movimento retilíneo uniformemente acelerado vale V=Vo+at, sendo Vo=6m/s conforme fornecido no enunciado.
Desta maneira, V=6+(4t)*t. Para t=3s, temos V=6+(4*3)*3 donde se conclui que:
V=42m/s

ISBRUNO: Desconsidere a resposta anterior. FIZ UMA CONSIDERAÇÃO OBVIAMENTE INDEVIDA. A FORÇA É VARIÁVEL E NÃO CONSTANTE COMO HAVIA COLOCADO. E segunda lei de Newton precisa ser tomada na forma diferencial. Não estou conseguindo apagar a resposta anterior e postar a resolução correta, conforme a qual a resposta é 24m/s
ISBRUNO: Vou tentar colocar particionada nos comentários, já que também não consigo colocar o texto todo de uma única vez aqui
ISBRUNO: Desconsidere a resposta anterior, pois, fiz uma consideração incorreta, não atentando para o fato de obviamente ser invalida conforme as condições do enunciado. A FORÇA É VARIÁVEL E, PORTANTO, A ACELERAÇÃO TAMBÉM.
Desta maneira, precisamos tomar a segunda lei de Newton na forma diferencial, eu seja, F=dQ/dt, onde Q é a quantidade de movimento do objeto.
ISBRUNO: Como a massa do objeto é constante, temos que F=m*dV/dt. Integrando a última equação, considerando o intervalo de integração [0,3] e isolando V(3), teremos V(3)=(20*3^2)/10 + 6
Portanto V(3)=24m/s
ISBRUNO: Pronto! Desculpe a confusão!
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