Enunciado
Física - Alonso e Finn - Mecânica- Ed: 2º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 16
(a) Que força constante deve ser exercida pelo motor de um automóvel cuja massa é de
1.500 kg para aumentar a velocidade do automóvel ele 4,0 km/h a 40 km/h em 8 s? ( b) Determine a variação da quantidade de movimento e da energia cinética. (c) Determine o impulso recebido e o trabalho realizado pela força. (d) Calcule a potência média do motor.
Passo 1
Galera, a letra a deste exercício pede pra gente encontrar a força necessária para elevar a velocidade do automóvel de 4 km/h para 40 km/h. Portanto, precisamos encontrar a aceleração desse automóvel, já que existe uma força atuando sobre ele. Vamos utilizar e sabemos que ;
Aplicando na fórmula encontramos que: →
Passo 2
Agora, para encontrar a força, basta utilizar a fórmula
→
Já a quantidade de movimento que o exercício pede, pode ser encontrada pela fórmula
→
E a variação da energia cinética utilizaremos a fórmula
→ →
O impulso pode ser definido com a variação da quantidade de movimento, assim,
→ .
Passo 3
O trabalho iremos descobrir através da variação da energia cinética (, a qual já foi encontrada na segunda parte da letra b, ou seja,
Precisamos encontrar a potência média do motor, então vamos usar a fórmula clássica da potência e o trabalho já calculado na letra c →
Resposta
a. 1875 N.
b. 15.000 kg.m/s.
c. 91.667 J.
d. 11.458,3 W.