Question

(UNESP) Dois blocos, A e B, ambos de massa 10 kg, estão inicialmente em repouso. A partir de um certo instante, o bloco A fica sujeito à ação de uma força resultante, cujo módulo FA, em função da posição x, é dado na figura A. Da mesma forma, o bloco B fica sujeito à ação de uma outra força resultante, cujo módulo FB, em função do tempo t, é dado na figura B.

Sabendo que, em ambos os casos, a direção e o sentido de cada força permanecem inalterados, determine:
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Answer 1

Resposta:

a) W = 45J e v = 10m/s

b) I = 45 N.s e v = 4,5 m/s

Explicação:

Olá Rodrigo!

a) Sabe-se que o trabalho de uma força é o produto desta com o deslocamento.

O gráfico fornecido pela questão é do tipo Força por Posição.

Por dedução, a área sob o gráfico é equivalente ao trabalho de Fa

W = F.d = 15.3

W = 45J

Pelo teorema da energia cinética tem-se:

W = ΔEc

W = mv²/2 - mvo²/2

Como o bloco parte do repouso (vo = 0)

W = mv²/2

v = √(2W/m) = √(90/10)

v = 3 m/s

b) O impulso de uma força por definição é calculado fazendo

I = F.Δt

Analogamente ao raciocínio do item a, a área do gráfico é equivalente ao impulso de Fb.

I = 15.3 = 45 N.s

Pelo teorema do impulso

I = ΔQ

I = mv - mvo

vo = 0 (repouso)

I = mv

v = I/m = 45/10

v = 4,5 m/s

Espero ter ajudado. Bons estudos!