Um disco de hóquei com massa de 0,160 kg está em repouso na origem (x=o) em uma superfície horizontal sem atrito da pista. No instante t = 0, um jogador aplica sobre sobre o disco uma força de 0,250 N paralela ao eixo Ox; ele continua a aplicar a força até t = 2,0 s.
a) Qual a posição e a velocidade do disco no instante t = 2,0s ?
a = F/m = 0,250/0,160 = 1,56 m/s^2
Como temos aceleração, estamos tratando com MRUV, e teremos que usar o "sorvetão" para resolver:
S = So + vo.a.t + a.t²
O corpo estava em repouso no primeiro instante (t=0), então vo = 0.
Ele também estava na origem em t=0, portanto So = 0.
S = a.t² = 1,56.2² = 1,56.4
S = 6,24 m.
Para esse exercicio devemos encontrar a posição e a velocidade do disco após 2 segundos e para isso o primeiro passo a ser tomado é encontrar a aceleração do disco:
\(\begin{array}{l} F = ma\\ 0,25 = 0,16a\\ a = 1,56{\rm{ m/}}{{\rm{s}}^2}\\ \\ \\ \end{array} \)
Com a aceleração encontrada, calcularemos agora a velocidade final e o espaço percorrido:
\(\begin{array}{l} \\ {v_f} = {v_0} + at\\ {v_f} = 0 + 1,56 \cdot 2\\ {v_f} = 3,12{\rm{ m/s}}\\ \\ v_f^2 = v_0^2 + 2Sa\\ {3,12^2} = 0 + 3,12S\\ S = 3,12{\rm{ m}} \end{array} \)
Portanto, após 2s a velocidade será de \(\boxed{3,12{\text{ m/s}}}\) e o espaço percorrido será de \(\boxed{3,12{\text{ m}}}\).
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