Um trenó a jato experimental de 523 kg pode ser acelerado do repouso a . Qual é a força resultante necessária?

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem um exercício de física onde um trenó a jato com massa de 523 kg parte do repouso e atinge uma velocidade de 1620 km/h em 1,82 segundos. Queremos descobrir qual é a força resultante necessária para essa aceleração. Para resolver isso, vamos usar as leis do movimento de Newton, especificamente a segunda lei, que relaciona força, massa e aceleração.

Passo 2

Primeiro, precisamos converter a velocidade de km/h para m/s, porque é mais fácil trabalhar com essas unidades no nosso cálculo. A fórmula para isso é dividir a velocidade em km/h por 3,6.
Então, a velocidade final é de 450 m/s.

Passo 3

Agora, vamos calcular a aceleração. A aceleração ( ) é a variação da velocidade ( ) dividida pelo tempo ( ) que levou para essa variação.
Então, a aceleração é aproximadamente .

Passo 4

Com a aceleração calculada, podemos agora usar a segunda lei de Newton para encontrar a força resultante ( ). A fórmula é:
Onde:
  • é a massa (523 kg)
  • é a aceleração (247,25 m/s²)
Substituindo os valores:

Resposta

A força resultante necessária é aproximadamente .

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(1) ,
(2) ,
(3) ,
(4) .
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