Um trenó com massa igual a 8,0   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

Opa, nesse problema temos um treno de 8,0   k g andando em linha reta em uma superfície sem atrito. Temos que:

v 1 = 4,0 m s

Depois de 2,5   m temos:

v 2 = 6,0   m / s

Queremos calcular a força que atua sobre o trenó!

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

Agora é só substituir os dados e determinar a força F :

F . 2,5 = 8.6 2 2 - 8.4 2 2

2,5 F = 144 - 64

F = 80 2,5 = 32 N

Prontinho!

Resposta

32 N

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