Question

(UFU-2001) Um corpo de 10 kg desloca-se em uma
trajetória retilínea, horizontal, com uma velocidade de
3m/s, quando passa a atuar sobre ele uma força F, que varia
de acordo com o gráfico, formando um ângulo reto com a
direção inicial do movimento. Se F é a única força que atua
sobre o corpo e se sua direção e sentido permanecem
constantes, analise as seguintes afirmações e responda de
acordo com o código que se segue.
I. A energia cinética do corpo no instante t = 6s é de
125 J.
II. O trabalho realizado pela força F no intervalo entre
t = 0 e t = 6 s é nulo.
III. A quantidade de movimento do corpo no instante t
= 6s é de 70 kg.m/s.
a) I e II são corretas.
b) Apenas I é correta.
c) II e III são corretas.
d) I e III são corretas.

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Answer 1

Resposta:

a resposta correta é a b) Apenas I é correta.

Explicação:

Resposta da questão:

I- A energia cinética do corpo no instante t=6s Ec, é a energia cinética do corpo antes da ação da força  E1 mais a energia cinética do corpo durante a ação da força E2, logo, Ec=E1+E2

Energia cinética do corpo antes da ação da força  E1

E1=1/2*m*(v1)^2 = 1/2*10*(3)^2=45   ==> E1=45 J

E2=1/2*m*(v2)^2 no entanto v2=?

I=Área= (Área do triângulo) + (área do retângulo)  ===>  I=20+20=40 ==> I=40 N.s

em t=6 s  Q=mv  em que v=v2(t=6s) e v2=?  nesse caso temos I=mv2  com I=40 N.s, temos,

v2=40/10  ===>  v2=4 m/s

logo, a Energia cinética do corpo durante a ação da força E2, é:

E2=1/2*m*(v2)^2= 1/2*10*(4)^2= 80 ==>  E2= 80 J

Portanto,

Ec=E1+E2= 45+80= 125 ==>   Ec= 125 J

II- O trabalho realizado pela força F no intervalo entre t = 0 e t = 6 s é nulo??

W=∆Ec ==> W= 80-45= 35 J ou seja, W ≠ 0

III- A quantidade de movimento do corpo no instante t= 6s é de 70 kg.m/s?

Não, vimos que Q=80 kg.m/s  em t= 6s

Portanto,  

a resposta correta é a b) Apenas I é correta.