Quais as equações de movimento quando a força resultante aplicada a uma partícula é constante?
Passo 1
Beleza, vamos lá! O que a gente tem aqui é uma pergunta sobre as equações de movimento quando a força resultante que está agindo em uma partícula é constante. Isso faz parte da matéria de mecânica clássica, especificamente na área de cinemática e dinâmica. Para resolver isso, vamos precisar usar a segunda lei de Newton e as equações de movimento uniformemente acelerado.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar da segunda lei de Newton, que diz que a força resultante (
) aplicada a uma partícula é igual ao produto da massa (
) dela pela sua aceleração (
):
Como a força é constante, a aceleração também será constante.
Passo 3
Com a aceleração constante, podemos usar as equações de movimento uniformemente acelerado para descrever como a velocidade e a posição da partícula mudam ao longo do tempo. Essas equações são muito úteis para prever o comportamento do objeto sob força constante.
Passo 4
A primeira equação relaciona a velocidade final (
) com a velocidade inicial (
), aceleração (
) e tempo (
):
Isso significa que a velocidade aumenta de forma linear com o tempo quando a aceleração é constante.
Passo 5
A segunda equação relaciona a posição final (
) com a posição inicial (
), velocidade inicial (
), tempo (
) e aceleração (
):
Aqui, a posição muda de acordo com a velocidade inicial e a aceleração ao longo do tempo.
Passo 6
A terceira equação relaciona a velocidade final (
) com a velocidade inicial (
), aceleração (
) e a variação de posição (
):
Essa equação é útil quando você não tem o tempo como uma variável conhecida.
Resposta
Quando a força resultante aplicada a uma partícula é constante, as equações de movimento são: