Question

Um corpo sai do repouso e atinge uma velocidade de 108 km/h em 10s. Se a massa do corpo é de 5,0 kg, qual módulo da força aplicada sobre o corpo?

Answer 1

Dados:V=30m/s
Vinicial=0m/s
t=10s

108km/h=30m/s
V=Vinicio+a.t
30=0+a.10
30=10a
a=30/10
a=3m/s^2

F=m.a
F=5,0.3
F=15N

Answer 2

Olá, boa noite!

Vamos ao que interessa, esta questão de física está dentro de conteúdo de cinemática em mecânica clássica, envolve também segunda lei de Newton.
Para resolvermos basta analisar o tipo de movimento e a partir daí utilizar a equação que rege este tipo de movimento.

É dito que o corpo sai do repouso, ou seja, a velocidade inicial é zero.
É informado também a velocidade final (108 km/h) e o tempo gasto(10s).

Podemos entender portanto, que o movimento é retilíneo (não circular) uniformemente variado (MRUV). O que isso quer dizer? Que a velocidade varia em relação ao tempo, ou seja, a aceleração é constante.

A equação que rege este tipo de movimento é:
V=V₀+at

Onde:
V= Velocidade Final
V₀= Velocidade Inicial
a= aceleração
t= tempo

Agora tendo os dados que a questão forneceu, e a equação que rege este tipo de movimento, basta substituir certo?
errado!
Antes precisamos colocar todos os dados no mesmo sistema de unidade.
Se formos utilizar o S.I. o tempo deverá estar em segundos e as velocidades em m/s.
Convertendo:
108 km/h = 108 km em 3600 segundos = 108.000 metros em 3600 segundos.
$\frac{108000}{3600}=\frac{108}{3,6}$

Ou seja, para transformar de km/h para m/s, basta dividir por 3,6.

V=30m/s

Agora sim, basta substituir!

V=V₀+at ∴ 30 = 0+10a
a = $\frac{30}{10}$
a = 3m/$s^{2}$

Agora já temos a aceleração do corpo. Vamos analisar a segunda lei de newton para encontrarmos a força aplicada.

A segunda Lei de Newton diz matematicamente que, o somatório das forçar é produto da massa do corpo por sua aceleração. Ou seja:
F = ma

Substituindo a massa fornecida e a aceleração encontrada na primeira parte, temos:

$F=5*3$
F =$15 Kg*m/s^{2}$
A unidade de força $Kg*m/s^{2}=N$
Ou seja,
F= 15N