Matéria: Física
Autor: marcilene524
Perguntado 3 anos atrás

De acordo com o principio Fundamental da Dinâmica, para que se mude o estado de movimento de um objeto, é necessário exercer uma força sobre ele que dependerá da massa que ele possui. E, a aceleração, que é definida como a variação da velocidade pelo tempo, terá o mesmo sentido da força aplicada. Um carro durante um trajeto de 0,2 km sofre um aumento de velocidade de 10 m/s para 25 m/s. Sabendo que a massa do veículo somada à massa de seus ocupantes corresponde a 1400 kg. determine a força necessária para proporcionar tal aceleração.

a)600N
b)1000N
c)1400N
d)1820N
e)3000N

Respostas

respondido por: Messiazin

A força necessária será de 1820N (alternativa d) ).

Explicação

Podemos utilizar a Segunda Lei de Newton para descobrir a Força necessária para imprimir uma certa aceleração no corpo, mas primeiro devemos descobrir a aceleração adotada pelo veículo.

O enunciado nos dá de informação apenas o deslocamento (0,2 km) e a variação da velocidade.

Sabemos que a aceleração é dada pela variação da velocidade por um intervalo de tempo dado, mas sem o intervalo de tempo não conseguimos obter o valor da aceleração.

Com essas informações, podemos utilizar a fórmula de Torricelli para descobrir a aceleração e, por fim, descobrir a força aplicada.

Descobrindo a aceleração

Utilizando a fórmula de Torricelli, obtemos:

$V_f^2=V_0^2+2.a.\Delta S\\\\(25)^2=(10)^2+2.a.(200 m)\\\\625 = 100 +400.a\\\\\frac{(625-100)}{400}=a\\\\a=\frac{525}{400}=1,3125m/s^2\\\\a\approx1,3m/s^2$

Descobrindo a Força:

Com o valor da aceleração, basta utilizar a Segunda Lei de Newton para obtermos a Força aplicada.

$F = m.a\\\\F = 1400.1,3\\\\\fbox{F = 1820N}$

Conclusão

Concluímos que a força necessária será de, aproximadamente, 1820 N. Vale ressaltar que, devemos utilizar valores de aceleração em metros por segundo ao quadrado e de massa em quilogramas.

Para isso, os valores para obtenção da aceleração, na fórmula de Torricelli, devem ser dados da seguinte forma: