Question

Um corpo de massa 3 kg, partindo do repouso, é submetido a uma força resultante de 15 N durante 4 s em MRUV. Determine sua energia cinética ao final desse intervalo de tempo.

Answer 1

Equação Fundamental da Dinâmica:

$\vec{F} = m \times \vec{\alpha}$

$15 = 3 \times \vec{\alpha}$

$\boxed{\alpha = 5 \: m/s^{2}}$

Função Horária da Velocidade:

$v = v_{0} +\alpha t$

$v = 0 + 5 \times 4$

$\boxed{v = 20 \: m/s}$

Energia Cinética:

$E_{c} =\frac{mv^2}{2}$

$E_{c} =\frac{3 \times 20^2}{2}$

$E_{c} =\frac{1200}{2}$

$\boxed{E_{c} = 600 \: J}$

Answer 2

Uma forma de resolver essa questão é assumindo a relação do impulso de uma força. Com isso encontramos a velocidade do corpo após 4 segundos.

I = ∆Q
F. ∆t = mVf - mVi
15. 4 = 3*Vf - 3*0
60 = 3Vf
Vf = 60/3
Vf = 20 m/s


De posse da velocidade, achamos a sua energia cinética final.

Ec = mVf²/2
EC = 3*20²/2
EC = 3*400/2
EC = 3*200
EC = 600 Joules.