Question

Um objeto em movimento com velocidade de 6 m/s possui massa 4 kg tem e se encontra em uma superfície lisa e horizontal. A ele é aplicado uma força constante de 12 N em sentido contrário a velocidade, retardando o movimento. Qual o tempo em segundos o corpo leva para parar?


A) 1s

B) 2s

C) 3s

D) 4s

E) Nda

Answer 1

Usando a segunda lei de Newton e a equação horária da velocidade descobrimos que o corpo para após 2 segundos.

O problema diz que a superfície é lisa e horizontal. Portanto não temos atrito e nem plano inclinado gerando forças.

Pela segunda lei de Newton: $F = ma$

Segundo os dados do problema:

A massa vale 4kg

A força vale 12N

Encontramos $\bf a$=3m/s²

Conhecendo a aceleração, podemos usar a equação horária da velocidade $v = v_0 + at$.

Mas a força é aplicada no sentido contrário da velocidade e por isso $\bf a$ tem que ter sinal negativo:

$v = v_0 {\bf -} at$

$0 = 6 - 3t$

Vemos assim que t=2 é o valor (em segundos) que torna esta equação verdadeira.

Logo, t = 2s é a resposta final.

Em resumo, para calcular o tempo que um corpo leva para parar ou a distância percorrida por um corpo, precisamos usar uma das equações horárias abaixo:

$v = v_0+at\\\\s = s_0 + v_0t+a\frac{t^2}{2}$

Mas precisamos descobrir o tempo e a aceleração. Para a aceleração, nós usamos a segunda lei de Newton pois o problema já nos deu a massa e a força