Um automóvel de massa parte do repouso e , depois de , está com velocidade de . Pede-se: a) o trabalho realizado pela força resultante nesse intervalo; b) a potência média correspondente.

Passo 1

Vamos entender o que a questão está dizendo. Temos um carro com massa de que parte do repouso e, após 10 segundos, atinge uma velocidade de 90 km/h. A matéria envolvida aqui é a dinâmica, especificamente o trabalho e a potência relacionados ao movimento de um objeto. Para resolver, vamos precisar das fórmulas de trabalho ( ) e potência ( ), além de converter a velocidade de km/h para m/s.

Passo 2

Primeiro, vamos converter a velocidade de 90 km/h para metros por segundo (m/s), porque as unidades do Sistema Internacional usam metros e segundos. Sabemos que:
Então:

Passo 3

Agora, vamos calcular a velocidade final do carro em m/s, que já fizemos e é aproximadamente .

Passo 4

Para encontrar o trabalho realizado pela força resultante, usamos a fórmula do trabalho:
Como o carro parte do repouso, a velocidade inicial ( ) é 0. Então:

Passo 5

Substituindo os valores:

Passo 6

Agora, para encontrar a potência média, usamos a fórmula:
onde é o trabalho realizado e é o tempo.

Passo 7

Substituindo os valores que já temos:
Convertendo para quilowatts (kW):

Resposta

a) O trabalho realizado pela força resultante é de .
b) A potência média correspondente é de ou .

Exercícios relacionados

Um corpo de massa é lançado com velocidade escalar inicial de 3,0 m/s para cima de um plano inclinado de acima da horizontal. O corpo desloca-se pelo plano até ficar momentaneamente em repouso e, em seguida, retorna no sentido da base do plano. O coeficiente de atrito cinético entre o corpo e o plano é 0,30 . Considere que a aceleração local da gravidade seja . Despreze a resistência do ar. Para o movimento de subida do corpo ao longo do plano inclinado, pede-se o trabalho total das forças que atuam sobre o corpo.
Uma pessoa arrasta um caixote de de massa sobre uma superfície horizontal puxando-o com uma força constante, de módulo , como indica a figura. 0 mo vimento do caixote é horizontal e há atrito entre o caixote e o piso. Sabendo que a força de atrito é e que o deslocamento do caixote foi de , pedem-se: a) o trabalho da força ; b) o trabalho da força de atrito; c) o trabalho da força normal; d) o trabalho da força peso; e) o trabalho da força resultante.
Um bloco de é arrastado sobre uma superfície horizontal áspera por uma força de que faz um ângulo de acima da horizontal. A distância entre dois pontos da superffcie chamados e é . O bloco passa por , chegando em com velocidade . O coeficiente de atrito cinético entre o bloco e a superfície é 0,300 . A aceleração local da gravidade é . a) Determinar o trabalho total das forças que atuam sobre o bloco no seu deslocamento de até . b) Determinar a velocidade do bloco no momento em que passa pelo ponto .
Numa superficie hemisférica lisa, um corpo fica em equilfbrio instável no ponto mais alto, . Deslocado ligeiramente de , o corpo desliza sobre a superficie. A aceleração gravitacional é . Determinar a altura do ponto em que o corpo abandona a superficie.