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Tira-Teima #9

Mais uma dúvida resolvida. Segue o enunciado:

Queremos a variação da energia cinética entre os instantes 10 e 20 s. A massa vale m = 1000 kg. Então:

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Até a próxima!

[LSB]

Teorema do Impulso. Você sabe aplicar?

Força

Um teorema comum utilizado em física básica afirma que o impulso causado por uma força equivale a variação de seu momento linear. A questão a seguir da Mackenzie usa este teorema de forma interessante.

(MACK-SP) Um corpo em repouso e de 1,0 t de massa é submetido a uma resultante de forças, com direção constante, cuja intensidade varia em função do tempo (t) segundo a função F = 200 t, no sistema MKS, a partir do instante zero. A velocidade escalar desse corpo no instante t = 10 s vale:

a) 3,6 km/h.

b) 7,2 km/h.

c) 36 km/h.

d) 72 km/h.

e) 90 km/h.

O mais importante é perceber que a força, nesse caso é variável, dada por F(t) = 200t, ocasionando o gráfico abaixo:

Assim, precisamos usar a força média, uma vez que o impulso total de uma força é igual a variação da quantidade de movimento (ou do momento linear). Repare que, neste caso, a direção da força é constante, facilitando parcialmente nossa análise.

Assim, teremos:

\int_0^t \vec{F}\,dt = \Delta \vec{Q}

Ou seja, a área abaixo do gráfico F \times t é igual à variação de momento linear unidimensional (em uma única direção). Daí, como F = 200t e t = 10 s, teremos F = 2000 N e, por conta disso:

\dfrac{10 \times 2000}{2} = m \cdot (v - v_0) \Leftrightarrow \dfrac{10 \times 2000}{2} = 1000 \cdot (v - 0) \Leftrightarrow 1000 = 1000 v

Ou seja, a velocidade final é de v = 10 m/s e, finalmente, passando para km/h teremos 10 \times 3,6 = 36 km/h. Opção C.

E aí, acertou essa?

Se sim, parabéns; se não, bora para a próxima!

[LSB]

30 Questões de Física: Vol. 1

Olá leitores,

publicamos nosso primeiro simulado de 30 questões de física. Neste volume só inserimos questões de cinemática, com exceção de movimentos verticais e oblíquos. Para conferir vá em Downloads >> 30’s (Simulados). É recomendado para quem vai fazer a prova da UERJ em breve.

Abraço e bons estudos.

@LSBar