Um trenó com massa igual a 12 , 0   k g se move em linha reta sobre uma superfície horizontal sem atrito. Em um ponto de sua trajetória, sua velocidade possui módulo igual a 4,0   m / s ; depois de percorrer mais 2,50   m além deste ponto, sua velocidade possui módulo igual a 6,0   m / s . Use o teorema do trabalho-energia para achar a força que atua sobre o trenó, supondo que essa força seja constante e que ela atue no sentido do movimento do trenó.

Passo 1

Pelo teorema trabalho – energia temos:

W = K 2 - K 1

Mas podemos reescrever esse teorema em termos das velocidades inicial e final, da força e do deslocamento:

F . d = m v 2 2 2 - m v 1 2 2

Agora atenção: podemos escrever assim desse jeito pois a força é constante e atua na direção do deslocamento.

Passo 2

Os dados que o problema nos dá são:

v 1 = 4 m / s

v 2 = 6 m / s

d = 2,5 m

m = 12 k g

Agora é só substituir tudo e determinar a força F :

F . 2,5 = 12 . 6 2 2 - 12 . 4 2 2

2,5 F = 216 - 96

F = 12 0 2,5 = 48 N

Resposta

48 N

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