Question

1) Um corpo de 10 kg parte do repouso sob a ação de uma força constante paralela à trajetória
e 5 s depois atinge a velocidade de 15 m/s. Determine sua energia cinética no instante 5 s e o
trabalho da força, suposta única, que atua no corpo no intervalo de 0 s a 5 s.

2) Um projétil de 10 g atinge perpendicularmente uma parede com velocidade igual a 600 m/s
e ali penetra 20 cm, na direção do movimento. Determine a intensidade da força de
resistência oposta pela parede à penetração, supondo essa força constante.

3) Um corpo de 5 kg parte do repouso, sob a ação de uma força constante, em trajetória
horizontal, e após 8 s atinge 72 km/h. Qual é o trabalho dessa força nesse intervalo de
tempo?

4) Calcule a força necessária para fazer parar um trem de 120 toneladas a 90 km/h numa
distância de 1 km.

Answer 1

Resposta:

primeira

resposta: 125 joules

Segunda

resposta 9.000 N

Terceira

resposta: Ec = 1.000 Joule

Quarta

F = - 37.500 N

Explicação:

Primeira questão:

Ec = m.v²/2

Quando T = 5 Segundos, V = 15m/s

Então Ec = 10*5²/2 --> 10*25/2 --> 125 Joules

segunda questão:

F = m*a

usando a equação de torriceli para determinar a aceleração:

$V^2_{f} = V^2_{0} -2a.S$

0 = 600² - 2.a.0,20

0 = 360.000 - 0,40.a

0,40a = 360.000

a = $\frac{360.000}{0,4}$ = 900.000m/s²

A massa deve ser usada em kilograma, 10g = 0,01kg

Então: F=m*a

F = 900.000*0,01

F = 9.000 N

Terceira

Trabalho é igual a variação da energia cinética;

em repouso, energia cinética é zero.

T =   $E_{final} - E_{inicial}$

com V=72km/k (20m/s) a $E_{c} = m.v^2/2$

Ec = 5*20²/2

Ec = 5*400/2

Ec = 1.000 Joule

Quarta

Dados:

Massa = 120.000kg

$V_{0} = 90km/h$  --> 25m/s

$V_{f} = 0$       (energia cinética é zero)

ΔS = 1000 metros

T = F.D = ΔEc

T = F.D = Ec final   - Ec inicial

T = F.D = 0    - Ec inicial

F.D = - Ec inicial

F.D = -m * v²i/2

F.D = -120.000* 25²/2

F.D = -37.500.000

Como D = 1.000 metros

Então F = - 37.500.500 /  1.000

F = - 37.500 N