Um corpo de massa m = 10 kg, inicialmente em repouso, é posto em movimento sob ação de uma força resultante F e adquire, após certo instante, uma velocidade escalar de 10 m/s.Determine o trabalho realizado pela força F nesse intervalo de tempo.
Respostas
Resposta:
500 joules
Explicação:
O trabalho (T) é dado por:
T = F . d
Onde,
F = força
d = deslocamento
Força é dada por:
F = m . a
m = massa = 10 kg
a = aceleração
Usando a equação horária da velocidade podemos encontrar a aceleração:
V = V₀ + a . t (V = velocidade = 10 m/s e V₀ = velocidade inicial como o corpo estava em repouso V₀ = 0)
10 = 0 + a . t
a . t = 10
a = 10/t
Assim, a força será:
F = m . a
F = 10 . 10/t = 100/t
Agora é preciso achar o deslocamento (d) que no caso será a variação de espaço podendo ser encontrada pela equação de Torricelli:
V² = V₀² + 2 . ΔS . a
no caso o ΔS variação de espaço será o mesmo que o deslocamento "d"
V² = V₀² + 2 . d . a
substituindo a = 10/t
10² = 0² + 2 . d . 10/t
100 = 20 . d/t
20d = 100t
d = 100t/20
d = 5t
Pronto, agora que já foi encontrado "F" e "d", basta jogar na fórmula do trabalho:
T = F . d
substituindo F = 100/t e d = 5t
T = (100/t) . (5t)
T = 500t/t
T = 500 joules