Question

PHaTE b- aplique sobre o conjunto caixa e skate uma força constante de 10 N, determine:
A aceleração do conjunto skate/caixa.

Qual a o tempo para atingir a velocidade v = 10 m/s?

Qual a posição do conjunto ao atingir a velocidade v = 10 m/s?

O que ocorre com a aceleração se aumentar a força mantendo a mesma massa?​

Answer 1

Olá,

Considerando uma massa de 50kg (não tenho certeza se esse é o valor na imagem pois está difícil de ler :/ . Entretanto, independente do valor da MASSA, você poderá aplicar este mesmo raciocínio para chegar ao resultado), podemos aplicar o Princípio Fundamental da Dinâmica para resolver:

F=m*a, sendo F a força aplicada, m a massa e a a aceleração. temos:

10 N = 50kg x a => a = 10N/50kg => a = 0,2 m/s².

Logo, a aceleração do sistema será de 0,2 m/s².

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Para descobrir quanto tempo levará para o módulo da velocidade ser 10m/s, aplicamos a função horária da velocidade, que é v = v0 + at, sendo v a velocidade final, v0 a velocidade inicial, a a aceleração e t o tempo.

Assim, 10m/s = 0m/s + 0,2m/s² x t => t = (10m/s)/(0,2m/s²) => t = 50 s

Logo, levará 50 segundos para que a velocidade atinja 10m/s

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Para descobrir a posição do sistema quando a velocidade atingir 10m/s, aplicamos a famosa formula do "sorvetão" (função horária da posição), s = s0 + v0 + (at²)/2

Assim, S = 0m + 0m/s + [0,2m/s² x (50s)²]/2 => S = 250m

Logo, a posição do sistema será 250m.

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Se aumentarmos a intensidade da força, mas mantermos a massa, o módulo da aceleração aumenta, pois na relação $\frac{F}{m} = a$ , o módulo da Força é o numerador. Ao aumentar o numerador de uma fração, aumentamos o valor dela.

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Espero que isso tenha ajudado de alguma forma =)