Question

Um carro se desloca com velocidade de 72km/h na Avenida Ceará. O
motorista observa a presença de um radar a 300 m e aciona imediatamente os freios.
Ele passa pelo radar com velocidade de 36km/h. Considere a massa do carro igual a
1.000 kg. Calcule o módulo da intensidade do trabalho realizado durante a frenagem,
em kJ.

Answer 1

Antes de tudo, temos que passar 36 Km/h e 72 Km/h para m/s, dividindo por 3,6.
72 /3,6 =20 m/s;
36/3,6 = 10 m/s.

Como o exercício envolve força, temos que descobrir a aceleração, pois F=m*a... Como o exercício não deu o tempo, usamos a equação de Torricelli.
Equação de Torricelli:
Vf²=Vo²+2*a*ΔS, em que:
Vf (velocidade final)=10 m/s;
Vo(velocidade inicial)=20 m/s;
ΔS(Variação de espaço)=300 m..

10²=20²+2*a*300
100=400+2*a*300
100-400=+2*a*300
-300=600*a
a=-300/600
a=-0,5 m/s² (o resultado é negativo pois é uma desaceleração)...

O exercício pede o trabalho, mas trabalho é força * deslocamento... então calculamos a força:
Força = massa * aceleração
Força = 1000 * -0,5
Força = -500 N 
Agora sim achamos o trabalho:
Trabalho = -500 * 300 = -150000 Joules... para passar para kilojoules, dividimos por 1000:
-150000/1000 = -150 kJ
Logo, o trabalho realizado durante a frenagem será de -150 kJ..

Porém, o exercício quer o módulo, e no módulo desconsideramos o sinal:

O módulo do trabalho realizado durante a frenagem será de 150 kJ..
Resposta: 150 kJ.

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(OBS: A força e o trabalho são negativos por causa do fato de ser uma desaceleração, portanto, a força e o trabalho estão agindo contra a trajetória do carro ("atrapalhando" o movimento do carro), por isso ficou negativo. Porém, como o exercício quer o módulo, desconsideramos o sinal, por isso, no final, o resultado é positivo).

Answer 2

O módulo da intensidade do trabalho realizado durante a frenagem será de 150 kJ. O trabalho pode ser calculado pela variação de energia cinética empregada na situação.

Como a energia cinética é calculada?

A energia cinética (EC) é calculada por meio do produto da metade massa do corpo (m) por sua velocidade (V) ao quadrado:

$EC = 0,5 \times m V^2$

Da conservação da Energia Mecânica, podemos afirmar que o trabalho (W) realizado é obtido pela variação da energia cinética (ΔEC) empregada:

$W = \Delta EC\\W = 0,5 \times m (V_f ^2- V_i^2)$

No qual: Vf é a velocidade final e Vi é a velocidade inicial.

Do exercício temos que:

• m = 1000 kg
• Vi = 72 km/h = 20 m/s
• Vf = 36 km/h = 10 m/s

Assim, teremos que o trabalho será de:

$W = 0,5 \times m (V_f ^2- V_i^2) \\\\W = 0,5 \times 1000 (10^2 - 20^2) \\\\W = 150.000 \ J \ ou \ 150 \ kJ$

Para mais exercícios sobre trabalho, acesse: https://brainly.com.br/tarefa/23271895

#SPJ2