1.Um carrinho de 3 kg feito de madeira estava parado sobre uma superfície plana, horizontal e sem atrito. A partir de determinado momento, uma força horizontal passa a atuar sobre ele. Essa força mantém sempre a mesma direção. O gráfico ao lado representa a intensidade desta forma em função da posição d do carrinho. Determine sua velocidade quando alcançar a posição d = 4 m.
Respostas
A velocidade quando alcançar a posição de 4 metros é de 6,53 m/s.
Trabalho da Força Variável
A força aplicada sobre o carrinho de madeira provoca um deslocamento do mesmo. Isso significa que essa força realizou um trabalho.
O trabalho realizado por essa força, que atua na mesma direção e sentido do movimento, equivale ao gráfico da força em função do deslocamento do carrinho.
T = área do gráfico
T = área do trapézio + área do retângulo
T = (18 + 10). 2/2 + 18. 2
T = 28 + 36
T = 64 Joules
Pelo Teorema da Energia Cinética, sabemos que o trabalho realizado por uma força sobre o carrinho de madeira será equivalente à variação da energia cinética dele-
- T = Variação da energia cinética
- A energia cinética inicial do carrinho é nula.
- A energia cinética final pode ser calculada pela fórmula seguinte ⇒ Ec = m. V²/2
Calculando a velocidade do carrinho-
T = ΔEc
T = Ecfinal - Ecinicial
T = Ecfinal
64 = m. V²/2
64 = 3. V²/2
V = 6,53 m/s
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