Uma força resultante F atua sobre uma partícula, em movimento retilíneo, na direção e no sentido de sua velocidade. O módulo de F varia de acordo com a posição d da partícula de acordo com o gráfico na figura deste problema.
a) Qual o trabalho realizado por F quando a partícula se desloca de d = 0 até d = 3,0 m?
b) Sabendo-se que a partícula possuía uma energia cinética de 7,5 J ao passar por d = 0, qual será sua energia cinética ao passar por d = 3,0 m?
c) É possível determinar a velocidade da partícula ao passar por d = 3,0 m? Explique.
Anexos:
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Vamos lá...
Nomenclaturas:
Ec = energia cinética.
W = trabalho.
F = força.
d = distância.
a1 = área 1.
a2 = área 2.
Aplicação:
O exercício deixa claro que a força resultante atua com a mesma direção e sentido do deslocamento, assim, temos uma força motor.
"QUESTÃO A".
Temos que o trabalho realizado por uma determinada força equivale numericamente ao somatório das áreas do gráfico.
Portanto, o trabalho realizado de d=0 e d=3, equivale ao somatório de ambas as áreas calculadas.
"QUESTÃO B".
Temos que a ação da força resultante "F", resulta a uma determinada aceleração ao corpo, com isso, teremos uma variação de velocidade, ou seja, a energia cinética do corpo varia, assim:
Portanto, ao passar por d = 3m será igual a 30 Joules.
"QUESTÃO C".
Sabe-se que o trabalho da força resultante que age em um corpo em determinado deslocamento mede a variação da energia cinética. Portanto, ao passar da distância d = 3m podemos definir a velocidade do corpo, basta igualarmos a energia cinética resultante ao trabalho realizado.
Espero ter ajudado!
Nomenclaturas:
Ec = energia cinética.
W = trabalho.
F = força.
d = distância.
a1 = área 1.
a2 = área 2.
Aplicação:
O exercício deixa claro que a força resultante atua com a mesma direção e sentido do deslocamento, assim, temos uma força motor.
"QUESTÃO A".
Temos que o trabalho realizado por uma determinada força equivale numericamente ao somatório das áreas do gráfico.
Portanto, o trabalho realizado de d=0 e d=3, equivale ao somatório de ambas as áreas calculadas.
"QUESTÃO B".
Temos que a ação da força resultante "F", resulta a uma determinada aceleração ao corpo, com isso, teremos uma variação de velocidade, ou seja, a energia cinética do corpo varia, assim:
Portanto, ao passar por d = 3m será igual a 30 Joules.
"QUESTÃO C".
Sabe-se que o trabalho da força resultante que age em um corpo em determinado deslocamento mede a variação da energia cinética. Portanto, ao passar da distância d = 3m podemos definir a velocidade do corpo, basta igualarmos a energia cinética resultante ao trabalho realizado.
Espero ter ajudado!
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