Uma partícula de massa
parte do repouso sob a ação de uma força resultante de intensidade 1,0 N. Determine:
(a) o módulo da aceleração adquirida pela partícula;
(b) a potência da força resultante, decorridos
da partida.
(a) o módulo da aceleração adquirida pela partícula;
(b) a potência da força resultante, decorridos
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício fala sobre uma partícula com massa de
que parte do repouso e é puxada por uma força resultante de
. Vamos usar conceitos de Dinâmica, especificamente a Segunda Lei de Newton para determinar a aceleração da partícula e depois calcular a potência da força resultante após
.
Passo 2
Primeiro, para encontrar a aceleração, vamos usar a Segunda Lei de Newton, que diz:
Onde:
-
é a força resultante, -
é a massa da partícula, -
é a aceleração.
Queremos encontrar
, então vamos reorganizar a fórmula:
Passo 3
Substituindo os valores dados no enunciado:
Então, a aceleração adquirida pela partícula é de
.
Passo 4
Agora, vamos calcular a potência da força resultante após
. Para isso, precisamos primeiro encontrar o trabalho realizado pela força e depois usar a relação entre trabalho e potência.
O trabalho
realizado por uma força é dado por:
Onde
é o deslocamento.
Mas precisamos encontrar
. Como a partícula parte do repouso e tem aceleração constante, podemos usar a equação do movimento:
Passo 5
Substituindo
e
:
Passo 6
Agora, calculamos o trabalho:
A potência
é o trabalho dividido pelo tempo:
Resposta
(a) A aceleração adquirida pela partícula é de
.
(b) A potência da força resultante após
é de
.