Uma partícula que se deslocava em movimento retilineo e uniforme, com velocidade
Vo=3m/s no sentido positivo do eixo X. sofre a acão da força F(x), que atua na direçao
xe que varia com o gráfico abaixo: se a massa da partícula é 0,5 kg, calcule o trabaino
realizado por esta força sobre a particula e a velocidade ao final do trabalho realizado.
(Questão orientadora: se você calcular o equivalente numérico da área da figura do
gráfico, qual grandeza física você obtém?)
Respostas
Podemos afirmar então que o Cálculo de trabalho é basicamente o produto da força * deslocamento, ou seja, W = F(x)Δx. Fica fácil perceber que o trabalho é a área sob o gráfico, e em termos matemáticos, neste caso temos que W = Área do triângulo, finalizando com um trabalho de v = 5 m/s.
Vamos aos dados/resoluções:
Sabemos que AΔ = b*h/2 , logo:
A base é 2, a altura é 4, então: W = 2*4/2 = 4J
Mas também poderíamos usar a forma mais complicada, usando F = ma. Mas podemos usar um teorema mais simples para este tipo de exercício: usaremos o teorema do trabalho-energia, onde W = ΔK
Podemos afirmar que sabemos que W em x1 é igual ao trabalho total: ΔK = 4J
Com isso então: 4 = mv²/2 - mv0²/2
Portanto, 4 = 1/4*v² - (0,5*9)/2
Resolvendo em função de v, temos v = 5 m/s.
espero ter ajudado nos estudos, bom dia :)