Um corpo de 2 kg está inicialmente em repouso. Aplica-se durante 10 s uma força de 10 N sobre este corpo. Calcule:
b) o trabalho realizado pela força.
b) o trabalho realizado pela força.
Passo 1
Beleza, vamos lá! Você tem um corpo de 2 kg que está parado no início e aplica uma força de 10 N nele por 10 segundos. O que queremos descobrir aqui é o trabalho realizado por essa força. Para resolver isso, vamos precisar entender um pouco sobre física básica, especificamente os conceitos de força, aceleração, deslocamento e trabalho.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar a segunda lei de Newton, que diz que a força (F) aplicada em um objeto é igual à massa (m) dele multiplicada pela aceleração (a):
Aqui, sabemos que F = 10 N e m = 2 kg. Vamos encontrar a aceleração:
Então, a aceleração do corpo é de 5 m/s².
Passo 3
Agora que temos a aceleração, precisamos descobrir o deslocamento (s) do corpo durante os 10 segundos em que a força foi aplicada. Como o corpo parte do repouso, a velocidade inicial (u) é 0. Usamos a seguinte equação do movimento:
Substituindo os valores:
Portanto, o corpo se deslocou 250 metros.
Passo 4
Com o deslocamento conhecido, podemos agora calcular o trabalho realizado pela força. O trabalho (W) é dado pela fórmula:
Onde:
- F é a força aplicada (10 N)
- s é o deslocamento (250 m)
Calculando:
Resposta
O trabalho realizado pela força é de 2500 J (joules).