Qual é o módulo da força necessária para acelerar um trenó-foguete de 500 kg até 160 km / h em 1,8 s, partindo do repouso?

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse problema juntos! A gente precisa descobrir qual a força que precisamos aplicar para acelerar um trenó-foguete de 500 kg até 160 km/h em 1,8 segundos, começando do repouso. Para isso, vamos usar a segunda lei de Newton e alguns conceitos de cinemática. Vamos precisar converter unidades de velocidade e depois calcular a aceleração para, finalmente, achar a força necessária.

Passo 2

Primeiro, vamos converter a velocidade de 160 km/h para metros por segundo (m/s), porque as unidades do SI para velocidade são em m/s. Sabemos que:
1 , km/h = 1000 , m3600 , s approx 0,2778 , m/s
Então, multiplicamos:
160 , km/h times 0,2778 , ms approx 44,44 , m/s

Passo 3

Agora, vamos calcular a aceleração necessária para alcançar essa velocidade em 1,8 segundos. A fórmula da aceleração ( a = De) quando parte do repouso é:
a = 44,44 , m/s1,8 , s approx 24,69 , m/s^2
Onde:
Então:

Passo 4

Com a aceleração conhecida, podemos usar a segunda lei de Newton para encontrar a força necessária. A fórmula é:
F = m cdot a
Onde:
  • F = 500 , kg times 24,69 , m/s^2 = 12345 , N
Então:

Resposta

A força necessária para acelerar o trenó-foguete é de 12.345 N.

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