Question

1. Os trenos puxados por uma matilha de cães é um tipo de transporte que faz parte da cultura de povos que habitam regiões onde a neve é a paisagem natural por muitos meses. Um time de 10 cães treinados em um trenó pode puxar até 300 kg de carga útil (incluindo o trenó) e cada cão adulto tem, em média 30 kg. Se um destes trenós parte do repouso e atinge uma velocidade de 36 km/h em 10 segundos, determine:

a) A variação da quantidade de movimento do conjunto treno+cães.

b) A força resultante que atua sobre o conjunto.​

Answer 1

a) A variação da quantidade de movimento será igual a 6000 $kg.m.s^{-1}$

b) A força resultante será igual a 600 N.

Vamos entender o porquê.

Quantidade de movimento

É uma grandeza vetorial que apresenta módulo, direção e sentido, onde a direção e sentido serão o mesmo da velocidade. A quantidade de movimento representada pelo produto da massa e velocidade do corpo.

                                                       $|Q| = m.|v|$

A força resultante desse corpo pode ser através manipulação da fórmula da 2ª Lei de Newton.

                                                      $Fr = m.a\\\\Fr = m.\frac{v}{t} \\\\Fr = \frac{Q}{t}$

No caso da questão, o time de 10 cães apresenta uma massa total de 300 kg, enquanto o trenó, em toda a sua carga útil, também apresenta 300 kg. Nesse sentido, a massa do conjunto treno + cães é 600 kg.

A velocidade final é de 36 km/h, convertida para m/s, é igual a 10 m/s. Como o conjunto parte do repouso, a velocidade inicial é igual a 0.

Assim, para calcular a variação da quantidade de movimento, faremos:

                                                ΔQ = m.vf - m.vi

                                             ΔQ = 600.10 - 600.0

                                               ΔQ = 6000 $kg.m.s^{-1}$

Já a força resultante, será:

                                                         $Fr = \frac{Q}{t} \\\\Fr = \frac{6000}{10}\\\\Fr = 600 N$

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#SPJ1