Um pato tem massa de 2,5 kg. Enquanto o pato rema com suas patas, uma força de 0,10 N atua nele na direção leste. Adicionalmente, a água exerce uma força de 0,20 N na direção de 52° sudeste. Quando essas forças começam a atuar, a velocidade do pato é de 0,11 m/s na direção leste. Encontre a magnitude e direção (relativa a leste) do deslocamento que o pato sofre em 3 s enquanto as forças atuam sobre ele.

Passo 1

Temos que as forças resultantes em cada componente x e y são:

F R x = 0,10 + 0,2 c o s 52 ° = 0,2231   N

F R y = - 0,2 s e n 52 ° = - 0,1576   N

Passo 2

De acordo com a segunda lei de Newton, podemos encontrar então as componentes da aceleração, uma vez que:

a x = F R x m = 0,2231 2,5 = 0,08924   m / s ²

a y = F R y m = - 0,1576 2,5 = - 0,06304   m / s ²

Passo 3

Da equação da cinemática temos então que o deslocamento em x e y podem ser dados por:

x = v 0 x t + 1 2 a x t 2 = 0,11 3 + 1 2 0,08924 3 2 = 0,7316   m

y = v 0 y t + 1 2 a y t 2 = 0 3 + 1 2 - 0,06304 3 2 = - 0,2837   m

Portanto, a magnitude do deslocamento é dado por:

r = x 2 + y 2 1 2 = 0,7316 2 - 0,2837 2 1 2 = 0,78   m

θ = tan - 1 ⁡ 0,2837 0,7361 = 21 °   s u d e s t e

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

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