Um veículo de massa 300 kg se move inicialmente com velocidade de 90 km/h quando por uma razao qualquer é freado, de modo a parar em 10 s.
(a) Qual a intensidade da força resultante aplicada sobre ele?
(b) Se inicialmente o veículo se encontrava na posição 32 m de uma dada trajetória, qual a sua posiçao final, ao parar?
Boa noite, Ítalo!
m=300kg, v=90km/h = 90/3,6 = 25m/s
Δt = 10s(para desacelerar e chegar até v=0)
a) Vamos primeiro calcular a aceleração (no caso, desaceleração) do veículo.
Usando a equação do movimento, temos:
v=v0+at
0=25+a.10
10a=-25
a=-2,5m/s (o sinal negativo indica que o veículo estava desacelerando, realmente)
A força resultante (média) que atua sobre ele vale: R=ma
R=300.2,5=750 N (newtons)
b) Como agora temos a posição inicial, podemos utilizar a equação do movimento:
s=s0+v0t+(1/2)at²
Substituindo os valores:
s=32+25.10+(1/2)(-2,5).(10)²
s=32+250-1,25.100
s=32+250-125
s=282-125
s=157m
Esta será sua posição ao parar.
Espero ter ajudado!
Impulso é a grandeza física que mede a variação do momento linear de um objeto. É causado pela ação de uma força durante uma variação de tempo. Esse conceito é importante para se definir as variações de velocidade que um objeto pode sofrer devido à atuação de uma força num dado período. Além disso, no caso, devemos utilizar ferramentas da dinâmica para determinar o espaço percorrido pelo corpo ao parar.
a) No caso em questão, devemos aplicar o Teorema do Impulso, no qual a aplicação de uma força vezes o tempo que ela atua num corpo é igual à variação de seu momento linear:
Logo:
b)Conhecendo o valor da força resultante aplicada ao veículo, podemos empregar o Teorema da Energia Cinética, que afirma que o trabalho de uma força aplicada sobre um corpo é igual a sua variação de energia cinética:
Portanto, a força resultante sofrida pelo veículo foi de 750 N e, em sua desaceleração, ele percorreu 125 metros.
Fonte: TIPLER, P. Física para Cientistas e Engenheiros. Vol.1. 5ª edição.
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