Question

Uma das modalidades esportivas em que nossos atletas têm sido premiados em competições olímpicas é a de barco a vela. Considere uma situação em que um barco de 100 , conduzido por um velejador com massa de 60 , partindo do repouso, se desloca sob a ação do vento em movimento uniformemente acelerado, até atingir a velocidade de 18/ℎ. A partir desse instante, passa a navegar com velocidade constante. Se o barco navegou 25 m em movimento uniformemente acelerado, qual é o valor da força aplicada sobre o barco? Despreze resistências ao movimento do barco” *​

Answer 1

Resposta:

------------------------------------------

Dados:

V0 = 0

V = 18km/h ----------> 5m/s

ΔS = 25m

a = ????

m = 100kg + 60 kg

F = ????

------------------------------------------

V² = V0² +2*a*Δs

5² = 0² +2*a*25

25 = 50a

a = 25/50

a = 0,5 m/s²

F = m*a

F = (100 + 60 )*0,5

F = 160*0,5  

F = 80N

Explicação:

Answer 2

Resposta:

/Fr/ = 80 N

Explicação:

Considerando-se que a massa do barco (Mb) vale 100 Kg, a massa do velejador (Mv) vale 60 Kg e que sofrem a ação de uma força até alcançarem 18 Km/h (Vf), partindo do repouso (Vo = 0), com deslocamento (ΔS) de 25m, deve-se aplicar a equação de Torricelli ( $Vf^{2}$ = $V0^{2}$ + 2aΔS) para encontrar a aceleração e na sequência aplicar a 2ª Lei de Newton (/Fr/ = m/a/) para se chegar ao módulo da força resultante aplicada ao sistema.

Perceba que no momento em que o barco e o viajante passam a navegar com velocidade constante, infere-se que a força resultante aplicada no sistema é nula, bem como a aceleração.

Deve-se, ainda, acertar as unidades de medida das grandezas, transformando Km/h em m/s, logo 18 Km/h = 5 m/s

$Vf^{2}$ = $V0^{2}$ + 2aΔS

25 = 0 + 2a25

a = 0,5 m/$s^{2}$

Então:

/Fr/ = m/a/

/Fr/ = (100 + 60) x 0,5

/Fr/ = 80 N