Qual é o módulo da força necessária para acelerar um trenó-foguete de 500 kg até 160
, 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:
Então, multiplicamos:
Passo 3
Agora, vamos calcular a aceleração necessária para alcançar essa velocidade em 1,8 segundos. A fórmula da aceleração (
) quando parte do repouso é:
Onde:
Então:
Passo 4
Com a aceleração conhecida, podemos usar a segunda lei de Newton para encontrar a força necessária. A fórmula é:
Onde:
Então:
Resposta
A força necessária para acelerar o trenó-foguete é de 12.345 N.