Question

Uma força de 50N é aplicada a um caixote de 2kg que parte do repouso. Dois segundos depois, a potencia (em W) desenvolvida pela força é:

Answer 1

1250 W

Esta questão envolve diversos conteúdos de física como força, aceleração, trabalho e potência. Veja abaixo como se dá o passo a passo da resolução.

• Sabemos a força aplicada e a massa do corpo, com isso poderemos encontrar a aceleração adquirida.

Temos a equação:

$F = m \cdot a$, onde F é a força, m é a massa do corpo e a é a aceleração.

Substituindo, temos:

$F = m \cdot a\\\\50 = 2 \cdot a\\\\a = \frac{50}{2}\\\\a = 25 m/s^{2}$

• Sabendo a aceleração, vamos agora encontrar o espaço percorrido pelo caixote durante tempo de dois segundos.

Temos a equação:

$d = d_0 + v_0 \cdot t + \frac{a \cdot t^{2}}{2}$, onde d é posição final, $d_0$ é a posição inicial, $v_0$ é a velocidade inicial, a é a aceleração e t é o tempo.

$d_0$ e $v_0$ são iguais a zero, pois o caixote parte da posição 0 e parte do repouso (velocidade inicial igual a 0).

Substituindo, temos:

$d = d_0 + v_0 \cdot t + \frac{a \cdot t^{2}}{2}\\\\d = 0 + 0 \cdot t + \frac{25 \cdot 2^{2}}{2}\\\\d = \frac{25 \cdot 4}{2}\\\\d = \frac{100}{2}\\\\d = 50 m$

• Sabendo o deslocamento do corpo e a força aplicada, acharemos o trabalho desta força.

Temos a equação:

$\tau = F \cdot d$, onde $\tau$ é o trabalho, F é a força e d é o deslocamento.

Substituindo, temos:

$\tau = F \cdot d\\\\\tau = 50 \cdot 50\\\\\tau = 2500 J$

• Sabendo o trabalho da força e o tempo de realização do mesmo, encontraremos por fim a potência desenvolvida.

Temos a equação:

$Pot = \frac{\tau}{\Delta t}$, onde Pot é a potência, $\tau$ é o trabalho e $\Delta t$ é o intervalo de tempo.

Substituindo, temos:

$Pot = \frac{\tau}{\Delta t}\\\\Pot = \frac{2500}{2}\\\\Pot = 1250 W$

Concluímos que a potência desenvolvida durante esses dois segundos foi de 1250 W (watts).

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