Question

Uma partícula de massa m = 5,0 kg move-se inicialmente em linha reta,
livre da ação de forças, com velocidade constante, cujo módulo é v0 = 24 m/s. A partir
de t = 0 aplica-se à partícula uma partícula uma força F, de sentido oposto ao de v0 e
de intensidade F = 20 N.
(a) Calcule o módulo da aceleração da partícula a partir do instante em que foi
aplicada F.
(b) Em que instante a partícula para?
(c) Calcule a distância que a partícula percorre desde o instante em que a força
passa a ser aplicada até o instante em que ela para.

Answer 1

Aceleração:

$F=20\,N \\ m = 5\,kg \\ \\ \vec{F} = m\,\vec{a} \\ \\ 20 = 5a \\ \\ \boxed{a = 4\,m\!/\!s^2}$

Instante em que ela para:

$V = 0 \\ V_0 = 24\,m\!/\!s$
$a = -4\,m\!/\!s^2$ (Sentido contrário)
$t = \,?$

$V = V_0+at \\ \\ 0 = 24 - 4t \\ \\ \boxed{t=6\,s}$

Distancia percorrida, nesses 6 s:

$v_0 = 24\,m\!/\!s^2 \\ t = 6\,s \\ a = -4\,m\!/\!s^2 \\ \\ S = S_0+v_0\,t+ \frac{a}{2}\,t^2 \\ \\ S = 0 + 24\cdot6 - \frac{4}{2} \cdot 6^2 \\ \\ S = 144 - 2\cdot36 \\ \\ S = 144 - 72 \\ \\ \boxed{S = 72}$