Question

Exercício que eu criei...


"Em uma bolinha são aplicadas duas forças constantes, conforme o diagrama, durante 6 segundos. O corpo, inicialmente em repouso, entra em MRUV, aumentando a sua velocidade em 1 m/s a cada meio segundo. Qual é a energia mecânica da bolinha ao final desses 6 segundos? Comprove usando a teoria de Energia e Trabalho. (OBS: Despreze resistências)."

----------15 N ----------->>> O <--- 5 N----

                             
("O" representa a bolinha)...

Eu criei ontem esse exercício, enquanto estudava como posso relacionar os vários temas da Física, e quero ver se alguém consegue achar formas diversas de solucioná-lo. Dica: são relacionados diferentes tópicos da mecânica geral...

Answer 1

-> Primeiro vou descobrir a aceleração do corpo :

V = V₀ + a.t
1 = 0 + a.(0,5)
a = 2 m/s²          então o vetor aceleração tem módulo igual a 2 m/s²

-> Como os vetores força aplicados no mesmo corpo tem mesma direção , então o vetor resultante seria dado pela soma entre eles :

Fr = F₁ + F₂
Fr = 15 +(-5)
Fr = 10 Newtons

-> Agora vou descobrir o deslocamento do corpo ao longo dos 6 s :

S = S₀ + V₀.t +  a.t² / 2
S = 0 + 0.6 + 2.(6)² / 2
S = 36 metros

-> Agora vou calcular o trabalho realizado pelo corpo :

T = Fr . d . cos θ  ( como o ângulo descrito é 0°,então cos θ = 1 )
T = 10 . 36 . 1
T = 360 J

-> Como não foi dito se houve modificação na altura do corpo , então temos um sistema no qual o corpo movimentou-se somente ao longo do eixo horizontal , logo toda a energia mecânica do corpo é composta apenas de energia cinética

Em = Epg + Ec
Em = Ec

-> Como não existe efeitos dissipativos então

Em = Ec = T
Em = 360 J