Um objeto de massa igual a 10 kg movimenta-se com velocidade de . Por causa da ação de uma força constante, esse objeto tem a sua velocidade reduzida pela metade. Determine o módulo do trabalho realizado por essa força.
a) 10 J
b) 15 J
c) 20 J
d) 25 J
e) 30 J

Passo 1

Beleza, vamos lá! O problema fala de um objeto com massa de 10 kg que está se movendo a 2 m/s. Uma força constante age sobre ele e reduz sua velocidade pela metade. Nosso objetivo aqui é descobrir quanto trabalho essa força realizou. Para resolver isso, vamos usar conceitos de energia cinética e trabalho.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a energia cinética inicial desse objeto. Energia cinética é a energia que um objeto tem devido ao seu movimento e é calculada pela fórmula:
onde é a massa e é a velocidade.

Passo 3

Substituindo os valores do objeto:
Então, a energia cinética inicial é de 20 Joules.

Passo 4

Como a velocidade foi reduzida pela metade, a velocidade final é . Vamos calcular a energia cinética final:
A energia cinética final é de 5 Joules.

Passo 5

O trabalho realizado pela força é a mudança na energia cinética:
O sinal negativo indica que a força está fazendo um trabalho contrário ao movimento. Mas como queremos o módulo do trabalho, desconsideramos o sinal:

Resposta

A resposta correta é a letra b) 15 J.

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