A partícula de se desloca no plano horizontal xy e tem a velocidade mostrada no instante de tempo . Se a força newtons, onde é o tempo em segundos, é aplicada à partícula na direção y iniciando no instante de tempo , determine a velocidade da partícula 4 segundos após ser aplicada e especifique o ângulo correspondente medido no sentido anti-horário a partir do eixo x até a direção da velocidade.
Passo 1
Vamos primeiro calcular as componentes e da velocidade inicial:
Perceba que o cosseno e o seno do triângulo retângulo mostrado valem:
Assim:
Assim:
Passo 2
Perceba que a força atua apenas na direção Sendo assim, apenas haverá uma mudança na componente vertical da velocidade:
Assim:
Passo 3
Assim, a velocidade final da partícula será:
E o ângulo será:
Resposta
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