Aplicação 2: Um corpo de massa igual a 2 kg é impulsionado pela força F que varia com o tempo, conforme o gráfico abaixo. Determine: a) o impulso e...

a) O impulso é dado pela área sob a curva do gráfico, entre os instantes 0 e 30s. Para calcular essa área, podemos dividir a região em dois triângulos e um retângulo. O primeiro triângulo tem base 10s e altura 20N, o segundo triângulo tem base 10s e altura -10N e o retângulo tem base 10s e altura 10N. Portanto, o impulso total é dado por: Impulso = área do triângulo 1 + área do retângulo + área do triângulo 2 Impulso = (10s * 20N)/2 + (10s * 10N) + (10s * (-10N))/2 Impulso = 150 Ns Para calcular a força média, podemos usar a fórmula: Força média = Impulso / tempo Força média = 150 Ns / 30s Força média = 5 N Portanto, a força média entre os instantes 0 e 30s é de 5 N. b) Para calcular a velocidade final, podemos usar a equação de Torricelli: Vf² = Vi² + 2aΔS Onde: Vi = 10 m/s (velocidade inicial) a = F/m (aceleração) ΔS = 30 m (espaço percorrido) Para calcular a aceleração, podemos usar a segunda lei de Newton: F = m*a a = F/m a = (20N - 10N)/2kg a = 5 m/s² Substituindo na equação de Torricelli: Vf² = 10² + 2*5*30 Vf² = 100 + 300 Vf² = 400 Vf = 20 m/s Portanto, a velocidade final da partícula ao fim de 30 segundos é de 20 m/s.