um corpo de massa igual a 2,0 kg move-se sobre um piso horizontal e sem atrito com velocidade inicial de 36,0 km por hora quando submetido a uma força de 4,0 newtons durante o intervalo de tempo de 3,0 segundos sobre o movimento desse corpo determine
aceleração do corpo
a velocidade do corpo ao final dos 3,0 segundos
o espaço percorrido pelo corpo ao final dos 3,0 segundos
Soluções para a tarefa
Resposta:
a) 2,0 m/s^2
b) 57,6 km/h
c) 39,0 m
Explicação:
a) Para se calcular a aceleração, usamos a 2º Lei de Newton
|a| = F/m
a = 4/2 = 2,0 m/s^2
b) Para calcularmos a velocidade final do corpo, usamos a fórmula da aceleração(uma das maneiras), lembrando que antes temos que converter a velocidade inicial do corpo em m/s, dividindo por 3,6:
36 km/h ÷ 3,6 = 10 m/s
a = Δv/Δt = Vf - Vi/Δt
2,0 = (Vf - 10)/3,0
6,0 = Vf - 10
Vf = 16 m/s → × 3,6 → 57,6 km/h
c) Podemos calcular o espaço percorrido pelo corpo por meio da equação de Torricelli:
V² = Vo² + 2aΔS
16² = 10² + 2.(2,0).(ΔS)
ΔS = (256 - 100)/4,0
ΔS = 39,0 m
A aceleração do corpo é 2 m/s², a velocidade do corpo no final dos 3 segundos é 16 m/s e o espaço percorrido pelo corpo é de 39 m.
Para chegar a esses resultados deve-se aplicacar dois conceitos importantes da física: a 2º Lei de Newton (F=m.a) e as fórmulas para Movimento Uniformemente Variado (V = Vo + a.t; S = So + Vo.t + a.t²/2).
Para encontrar a celeração, utilizando a 2ª Lei de Newton, temos:
F = m.a
a = F/m
Para F = 4N e m = 2kg:
a = 4/2
a = 2 m/s²
Para calcularmos a velocidade final do corpo e o espaço percorrido, utilizamos os conceitos de MUV:
V = Vo + a.t
S = So + Vo.t + a.t²/2
Para Vo = 36 km/h = 10/m/s, a = 2 m/s² e t = 3 s, temos:
V = 10 + 2.3
V = 16 m/s
S - So = 10.3 + 2.3²/2
∆S = 30 + 9
∆S = 39 m
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