A partir do instante inicial, uma força constante igual a 2 N é aplicada sobre um corpo de 50 kg . Encontre a taxa de variação de momento que essa força provoca.
Passo 1
Beleza, vamos começar entendendo o que o exercício está pedindo. A gente tem uma força constante de 2 N sendo aplicada em um corpo que pesa 50 kg. O que queremos descobrir é qual é a taxa de variação do momento que essa força está causando. Para resolver isso, vamos usar conceitos de dinâmica, que é a parte da física que estuda o movimento e as forças.
Passo 2
Primeiro, vamos relembrar o que é momento (ou quantidade de movimento). O momento ($ p
m
v $). A fórmula é:
Isso significa que quanto mais pesado ou mais rápido o corpo estiver, maior será o seu momento.
Passo 3
Agora, a gente quer saber a taxa de variação do momento em relação ao tempo, que é representada por $ \frac{dp}{dt} $. Basicamente, isso mostra como o momento do corpo está mudando a cada segundo.
Passo 4
Aqui entra a segunda lei de Newton, que diz que a força ($ F $) aplicada em um objeto é igual à taxa de variação do seu momento. A fórmula dessa lei é:
Isso quer dizer que a força está diretamente relacionada a como o momento do corpo está mudando.
Passo 5
No nosso caso, a força $ F $ é constante e igual a 2 N. Então, substituindo na fórmula da segunda lei de Newton:
Isso mostra que a taxa de variação do momento $ \frac{dp}{dt} $ é igual a 2 N.
Resposta
A taxa de variação do momento provocada pela força é de 2 N.
Exercícios relacionados
Um sistema é formado por três partículas de mesma massa, inicialmente em repouso, posicionadas, respectivamente, em ( 0,0 ), (-1,2), (1,-2). Uma força
passa a atuar sobre m1.
a. Qual a aceleração de m1 e para ond e ela se move?
b. Qual a aceleração do centro de massa e para onde ele se move?
c. Qual o momento linear do sistema de partículas antes e depois da aplicação da força?
a. Qual a aceleração de m1 e para ond e ela se move?
b. Qual a aceleração do centro de massa e para onde ele se move?
c. Qual o momento linear do sistema de partículas antes e depois da aplicação da força?
Suponha que
tem velocidade inicial
e que outra massa
10 kg está em repouso. A massa m 1 se choca de raspão com m 2 de modo que as direções de movimento após o choque fazem um ângulo de
e
, respectivamente, com a direção inicial. Se o choque é elástico, encontre as velocidades finais das duas massas.
O centro de massa de um sistema de partículas tem velocidade
. Se a massa total do sistema é de 5 kg , encontre a força resultante atuando sobre as partículas do sistema.
Faça um diagrama e explique o funcionamento de uma máquina térmica