Enunciado
Física - Fundamentos de Física - Mecânica Volume 1 - 10ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 10º - Capítulo 7.1 - Ex. 6
Uma conta com uma massa de está se movendo no sentido positivo do eixo . A partir do instante , no qual a conta está passando pela posição com uma velocidade de , uma força constante passa a agir sobre a conta. A Fig. 7-22 mostra a posição da conta nos instantes , , e . A conta para momentaneamente em . Qual é a energia cinética da conta em ?
Passo 1
Este é um exercício que envolve, além da aplicação da energia cinética, o conhecimento das funções que regem o MRUV.
Primeiro, podemos interpretar essa questão como uma de MRUV, porque o enunciado nos diz que uma FORÇA CONSTANTE atua sobre o corpo, portanto, pela segunda lei de Newton, se a massa é constante e a força também é constante, então a aceleração só pode ser constante também, show?
Para esta questão, ele nos dá uma série de posições e o tempo que alcança cada ponto. Então, para chegarmos na solução devemos usar a função horária da posição:
E também a função da velocidade:
Passo 2
O enunciado nos dá a posição inicial (), a velocidade inicial () e nos dá três distâncias e seus respectivos instantes. Assim, usando o ponto , na equação dada acima:
Isolando :
Passo 3
Com a aceleração calculada, podemos usar a para determinar a velocidade da partícula no instante :
Passo 4
Com a velocidade em mãos, podemos, por fim, determinar a energia cinética do corpo no instante :