Enunciado
Física - Física para Cientistas e Engenheiros - Mecânica, Oscilações e Ondas, Termodinâmica: Volume 1 - 6ª Edição - Mosca, Tripler- Ed: 6º - Capítulo 6.1 - Ex. 64
Uma forca é aplicada sobre uma partícula inicialmente em repouso no plano xy. Encontre o trabalho realizado por esta força sobre a partícula e a rapidez final da partícula, quando ela se move em uma trajetória que é (a) uma linha reta do ponto (2.0 m; 2,0 m) até o ponto (2,0 m; 7,0 m) e (b) uma linha reta do ponto (2,0 m; 2,0 m) até o ponto (5,0 m; 6,0 m). A força dada é a única força trabalhando sobre a partícula.
Passo 1
Letra (a)
Nesse caso, a força é na direção x, enquanto o deslocamento é na direção y, ou seja, é perpendicular. Quando isto acontece, o trabalho é zero.
Passo 2
Pelo teorema do trabalho-energia:
Como o trabalho é zero e a partícula parte do repouso:
O que faz com que a velocidade também seja zero:
Passo 3
Letra (b)
O trabalho é dado por:
Passo 4
Pelo teorema do trabalho-energia:
Isola o :
E joga os valores:
Resposta
Letra (a):
Letra (b): e