Question

uma caixa com 200kg e arrastado por uma força de 100n durante 20s . se a caixa estava inicialmente em repouso , determine a distancia percorrida e a velocidade atingida

Answer 1

Usando a segunda lei de Newton, sabemos que:
     F= m*a                   (força é igual a massa vezes a aceleração)

Substituindo temos: 100 = 200a -> a = 0.5  m/s^2

Agora usando a função do espaço S= S0 + V0t + (at^2)/2
Temos : S=(0.5*20^2)/2 -> S = (0.5*400)/2 -> S = 100m
 
V = V0 + at

V = at -> V= 0.5 * 20 -> V=10 m/s 

Answer 2

•   massa da caixa:  m = 200 kg;

•  intensidade da força aplicada:   F = 100 N;

•  velocidade inicial:  v₀ = 0    (pois a caixa estava em repouso).


Se a força tem intensidade constante, aplicando a 2ª Lei de Newton, obtemos a aceleração  a  da caixa:

F = m · a

          F
a  =  ——
          m

           100 N
a  =  —————
          200 kg

a = 0,5 m/s²    <———    aceleração da caixa.


Como esta aceleração é constante, a caixa descreve um movimento uniformemente variado.

Pela equação horária da posição no MUV, obtemos a distância percorrida  ΔS = S – S₀:

                              a · t²
S = S₀ + v₀ · t  +  ————
                                 2

                              a · t²
S – S₀ = v₀ · t  +  ————
                                 2

                         a · t²
ΔS = v₀ · t  +  ————
                           2


Substituindo os valores conhecidos, no instante  t = 20 s, temos

                           0,5 · 20²
ΔS = 0 · 20  +  ——————
                                2


                   0,5 · 400
ΔS = 0  +  ——————
                         2

                   200
ΔS = 0  +  ———
                     2


ΔS = 100 m    <———    distância percorrida.

—————

Usamos a equação horária da velocidade no MUV para encontrar o valor da velocidade atingida, para t = 20 s:

v = v₀ + a · t

v = 0 + 0,5 · 20

v = 0 + 10

v = 10 m/s   <———    velocidade atingida após 20 segundos.


Bons estudos! :-)


Tags:  força aceleração lei de newton movimento uniformemente variado muv deslocamento distância velocidade cinemática mecânica