Question

Uma força constante atua sobre um corpo de 6,0 kg, modificando sua velocidade de 3,0 m/s para 10,0 m/s em 3 segundos. Quanto  de trabalho foi necessário para aumentar a  velocidade e quanto é a potencia do corpo devido a força?

Answer 1

O trabalho realizado foi de 273 J e a potência média foi de 91 W.

O trabalho da força peso, pode ser calculado como a variação de energia cinética do corpo.

$\tau = \Delta E=E_f-E_i$

Sendo Ef a energia cinética final do corpo e Ei a energia cinética inicial do corpo.

A energia cinética, por sua ver, é a energia acumulada no corpo, devido a sua massa e velocidade, e é calculada por:

$E = \frac{m*V^2}{2}$

Logo, utilizando os dados do enunciado, com Vf = 10 m/s e Vi=3 m/s, teremos:

$E_i = \frac{m*V_i^2}{2}=\frac{6*3^2}{2}=27J\\E_f = \frac{m*V_f^2}{2}=\frac{6*10^2}{2}=300J\\\tau = E_f-E_i=300-37=273J$

E a potência do corpo devido a força, pode ser obtida dividindo esse trabalho, pelo tempo em que ele foi realizado, assim:

$P=\frac{\tau}{\Delta t} = \frac{273}{3} = 91 W$

Portanto, o trabalho realizado pela força foi de 273 J e a sua potência foi de 91 W.

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