(Med. ABC-SP) Um bloco de massa m = 10 kg é solicitado exclusivamente por uma força cuja potência em função do tempo varia conforme diagrama anexo....

Para resolver esse problema, precisamos utilizar a relação entre potência, trabalho e energia cinética. A potência é definida como a taxa de variação do trabalho em relação ao tempo. O trabalho é a integral da força em relação ao deslocamento. A energia cinética é definida como (1/2)mv², onde m é a massa do objeto e v é sua velocidade. No início, o bloco está em repouso, então sua energia cinética é zero. À medida que a força é aplicada, o trabalho é realizado no bloco, aumentando sua energia cinética. Quando a energia cinética do bloco atinge um valor de (1/2)mv² = 40 J, sua velocidade será de 4,0 m/s. Podemos calcular o trabalho realizado pela força utilizando a área sob a curva do gráfico de potência em função do tempo. A área sob a curva é igual à energia total fornecida pela força. No gráfico, a área sob a curva é um trapézio com base maior de 4 segundos, base menor de 2 segundos e altura de 20 watts. Portanto, a energia total fornecida pela força é: E = (base maior + base menor) x altura / 2 E = (4 + 2) x 20 / 2 E = 60 J Agora podemos encontrar a velocidade do bloco utilizando a equação da energia cinética: (1/2)mv² = E (1/2) x 10 x v² = 40 v² = 8 v = 2,83 m/s Portanto, a velocidade do bloco atinge um valor de 4,0 m/s em um tempo maior que 4 segundos. A resposta correta é a letra D) 5,0 s.