Enunciado
Física - Fundamentos de Física - Mecânica Volume 1 - 8ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 8º - Capítulo 5.9 - Ex. 67
A Fig. 5-55 mostra, em função do tempo, a componente da força que age sobre um bloco de gelo de que pode se deslocar apenas ao longo do eixo . Em , o bloco está se movendo no sentido positivo do eixo, com uma velocidade de . Quais são (a) o módulo da velocidade do bloco e (b) o sentido do movimento do bloco no instante ?
Passo 1
Belezoca pessoal, esse é um gráfico de força em função do tempo, quando pensarmos nessas duas variáveis, devemos lembrar do impulso dada cmo:
Então, se calcularmos a área deste gráfico, nós temos a variação do momento linear do bloco. O macete em questões como esta é dividir a figura em subfiguras que nós conhecemos a fórmula da área.
Passo 2
Vamos iniciar esta questão, calculando a área das figuras:
Com as sub-áreas calculadas, temos que somá-las para determinar a área da figura total, porém precisamos lembrar que as áreas acima do semieixo positivo, são positivas, e as áreas abaixo são negativas. Assim:
Passo 3
Usando a definição dada no passo inicial:
Substituindo os valores conhecidos:
Isolando :
Como a velocidade deu positiva, então a partícula se desloca no sentido .
Resposta
- ;
- .