Exercício de Física sobre Impulso, Quantidade de Movimento e Trabalho de uma Força.
(Aprendiz de Marinheiro - CPAEAM/2017) Em um teste de aceleração, um determinado automóvel, cuja massa total é igual a 1.000 kg, teve sua velocidade alterada de 0 a 108 Km/h, em 10 segundos. Nessa situação, pode-se afirmar que a força resultante que atuou sobre o carro e o trabalho realizado por ela valem, respectivamente:
a) 3000 N e 500 KJ
b) 3000 N e 450 KJ
c) 2000 N e 500 KJ
d) 2000 N e 450 KJ
e) 1000 N e 450 KJ
Exercício Resolvido: Vamos então à solução.
Em primeiro lugar temos que Impulso I = F . Δt
Impulso também é igual a variação da quantidade de movimento.
I = Δ Q = Qf - Qi = m.vf - m.vi = m(vf-vi)
Podemos finalmente escrever que F.Δt = m(vf-vi)
Temos que F = ?
Δt = 10 s
m = 1000 kg
vf = 30 m/s ( os 108 km / h precisam ser convertidos para m/s, basta dividir por 3,6)
vi = 0 m/s
F . 10 = 1000 ( 30 - 0)
F = 100 . 30 = 3000 Newtons
Para descobrir o trabalho da força resultante vamos fazer
Trabalho = ΔE cinética = Energia Cinética Final - Energia Cinética Inicial
Energia Cinética = 1/2 (m.v2)
T = 1/2 (1000.302) - 1/2 (1000. 02)
T = 1/2 (1000.900) - 0 = 450.000 Joules = 450 KJ
Logo a alternativa correta é a letra B. Força = 3.000 N e Trabalho = 450 KJ.
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Um abraço e até o próximo.
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