(FM-Itajubá) Um corpo de
de massa, inicialmente em repouso, é puxado sobre uma superfície horizontal sem atrito por uma força constante também horizontal de
. Qual será sua energia cinética após percorrer
?
(a) 0 J ;
(b) 20 J ;
© 10 J ;
(d) 40 J ;
(e) n.r.a
(a) 0 J ;
(b) 20 J ;
© 10 J ;
(d) 40 J ;
(e) n.r.a
Passo 1
Beleza, vamos resumir o que a questão está pedindo. Temos um corpo com massa de 2,0 kg que está parado no início. Ele é puxado por uma força constante de 4,0 N ao longo de uma superfície horizontal sem atrito. A pergunta é: qual será a energia cinética desse corpo após ele percorrer 5,0 metros?
Para resolver isso, vamos precisar entender um pouco sobre Força, Trabalho e Energia Cinética. Vamos usar algumas fórmulas básicas da física para chegar à resposta.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que trabalho é a força aplicada multiplicada pela distância percorrida na direção dessa força. A fórmula é:
Onde:
- $ W $ é o trabalho
- $ F $ é a força
- $ d $ é a distância
Neste caso, a força $ F $ é 4,0 N e a distância $ d $ é 5,0 m. Vamos calcular o trabalho feito sobre o corpo.
Passo 3
Agora, calculamos o trabalho:
Então, o trabalho realizado é de 20 Joules.
Passo 4
Sabemos que o trabalho realizado sobre um objeto é igual à variação da sua energia cinética. A fórmula é:
Como o corpo estava inicialmente em repouso, sua energia cinética inicial ($ KE_{inicial} $) é 0. Portanto:
Resposta
A energia cinética do corpo após percorrer 5,0 metros é 20 J.
Alternativa (b) 20 J.