uma força constante, horizontal de intensidade 20 N,atua durante 8,0s sobre um corpo de massa 4,0kg que estava em repouso apoiado em uma superfície horizontal perfeitamente sem atrito. Não se considera o efeito do ar. Qual o trabalho realizado pela força no citado intervalo de tempo?
Soluções para a tarefa
Fórmulas
Q = m.v
W = F.d
W = ΔEm
V = Vo + at
V² = Vo² + 2.a.ΔS
Impulso
I = F.Δt
I = ΔQ → Qf - Qi → Qf = m.V (inicialmente em repouso Qi = 0)
Temos:
F = 20N
m = 4,0kg
Δt = 8,0s
Vo = 0m/s (repouso)
V = ?
a = ?
ΔS = ?
w = ?
Temos que o impulso, será tanto F.Δt quanto Qf
F.Δt = Qf
20.8 = 4.v
v = 40m/s é a velocidade que o corpo atingiu.
Daqui você poderia utilizar W = ΔEm
W = mv²/2
W = 4.(40.40)/2
W = 2.1600
W = 3200J ou 3,2KJ
Se quiser exercitar, continue o raciocício:
Conseguimos encontrar então a aceleração que o corpo teve, nesse intervalo de 8,0 segundos:
V = Vo + at
40 = 0 + a.8
a = 5m/s²
Agora conseguimos encontrar o deslocamento do corpo, para depois encontrar o trabalho:
V² = Vo² + 2.a.ΔS
40.40 = 0 + 2.5.ΔS
ΔS = 16.10²/10
ΔS = 160m
Logo o trabalho foi de:
W = F.d (d = ΔS)
W = 20.160
W = 3200J ou 3,2 KJ