Question

Um trem é composto por uma locomotiva de 5000Kg e um vagão de 3000kg. Saindo do repouso, ele atinge a velocidade de 10 m/s em 20s.
a) qual a aceleraçao do trem?
b) qual a força necessaria para o trem atingir a velocidade de 10m/s?
c) qual é a força que o vagão exerce sobre a locomotiva?

Answer 1

a) a aceleração encontramos pela fórmula do MUV em função da velocidade:  

V=Vo + aΔt

Vo=0 ( pois ele parte do repouso)
V=10m/s
Δt=20s

substituindo:

10=0+a.20
a=10/20
a=0,5 m/s^2

b) Agora separando a locomotiva do vagão e separando cada força temos:
Locomotiva: F-T=ML.a
F= forca necessária para mover o sistema  locomotiva-vagão 
-T= tração está no sentindo contrario ao movimento por isso o sinal de (-)
a= aceleração do conjunto.

No vagão;
T=Mv.a
T= agora no mesmo sentido do movimento
Mv= massa vagão 
a= aceleração do conjunto 

Pegando as duas formulas e somando-as temos:

F-T=ML.a
T=MV.a ( sendo a tração a mesma pode ser cortada na soma)

F= (ML+MV)a
F=(5000+3000)0,5
F=4000N

c) A força que o vagão exerce na locomotiva é a Tração, então para descobrir seu valor basta pegar qualquer uma das das equações encontrada na letra B e substituir os valores, peguei a segunda equação:

T=MV.a
T=3000.0,5
T=1500N

Answer 2

a) 10=0+a.20
      a=10/20
       a=0,5 m/s^2

b)  F= (ML+MV)a
     F=(5000+3000)0,5
      F=4000N

c) T=MV.a
    T=3000.0,5
      T=1500N