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.

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):
F = m times a
Aqui, sabemos que F = 10 N e m = 2 kg. Vamos encontrar a aceleração:
a = Fm = 10, N2, kg = 5, m/s² ²
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:
s = u times t + 12 times a times t² ²
Substituindo os valores:
s = 0 times 10 + 12 times 5, m/s² times (10, s)² = 12 times 5 times 100 = 250, m ²²
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:
W = F times s
Onde:
  • F é a força aplicada (10 N)
  • s é o deslocamento (250 m)
Calculando:
W = 10, N times 250, m = 2500, J

Resposta

O trabalho realizado pela força é de 2500 J (joules).

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