Enunciado

Uma partícula de 200   g de massa move-se com velocidade constante v → =   50   c m / s   x ^   .Quando a partícula está em r →   = 10   c m   x ^ , uma força constante F → = 400   d y n   x ^ é lhe aplicada. Determine: (a) o tempo para a partícula parar, e (b) a posição da partícula no instante em que ela para.

Passo 1

E aí, beleza?? Para resolver essa questão, devemos primeiramente lembrar que 1 d y n é a força necessária para acelerar 1 g em 1 c m / s 2 . Assim, podemos calcular a aceleração da partícula?

F = m   a ∴ a = F m = 400   d y n 200   g = 2 c m / s 2  

Passo 2

Desse modo, com a equação horária da velocidade, dado que a partícula está desacelerando, temos:

v = v 0 - a t

Como queremos o instante de parada, a velocidade final é nula:

t p = v 0 a = 50 2 = 25 s

Passo 3

Da equação de Torricelli, vem:

v 2 = v 0 2 - 2 a d

Assim, no instante de parada, vem:

d = v 0 2 2 a = 50 2 2 ∙ 2 = 625 c m

Resposta

(a) t = 25 s

(b) d = 625   c m

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