Responde Aí
Acesse com GoogleAcesse com AppleAcesse com Facebook

Exercícios Resolvidos de Segunda Lei de Newton

Ver Teoria
Exercício 731234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041424344454647484950515253545556575859606162636465666768697071727475767778798081828384858687888990919293949596979899100

Enunciado

Tipler, Mosca; Física Para Cientistas e Engenheiros; 6ª Ed. - Capítulo 4, Seção 1, Questão 41.

(Cap 4 – Ex 41) Um objeto de 4,0 kg é submetido a duas forças constantes, F → 1 = 2,0   N i ^ + - 3,0   N j ^ e F → 2 = 4,0   N i ^ + - 11   N j ^ . O objeto está em repouso na origem no tempo t = 0 . (a) Qual é a aceleração do objeto?

(b) Qual é a sua velocidade no tempo t = 3   s ?

(c) Onde está o objeto no tempo t = 3,0   s ?

Passo 1

Faala, meu povo! Tudo bem com vocês? Partiu resolver mais um exercício?

Aplicando a definição da segunda lei de Newton, temos que a aceleração é o resultado da divisão entre a Força resultante (um vetor) pela massa do objeto.

a → = F → r e s m = F → 1 + F → 2 m

Ou seja: como o objeto está submetido à duas forças, a soma vetorial deles gera a resultante responsável por alterar de alguma maneira a aceleração.

Logo:

a → = 2,0   N i ^ + - 3,0   N j ^   + 4,0   N i ^ + - 11   N j ^ 4   k g

a → = 6,0   N i ^ + - 14,0   N j ^   4   k g

a → = 1,5   m / s 2 i ^ + - 3,5   m / s 2 j ^

Repare que a aceleração também é um vetor.

Passo 2

A velocidade pode ser obtida pela equação da velocidade como função do tempo para acelerações constantes:

v → = v → 0 + a → t

Como o objeto parte do repouso, v → 0 = 0 . Aplicamos a → calculado no Passo 1 e multiplicamos pelo t de 3   s .

v → = 1,5 m s 2 i ^ + - 3,5 m s 2 j ^ ⋅ 3   s

v → = 4,5   m / s i ^ + - 10,5   m / s j ^

Passo 3

Para expressar a posição r → , temos o produto entre a velocidade média pelo tempo. Como o objeto parte do repouso, v → 0 = 0 , o que facilita a nossa conta para 1 2 v → t :

r → = v → m é d t = v → 0 + v → 2 t = 1 2 v → t

Substituindo v → que encontramos no Passo 2 e aplicanto o t de 3 s :

r → = 1 2 4,5 m s i ^ + - 10,5 m s j ^ ⋅ 3   s

r → = 6,8   m i ^ + - 15,75   m j ^

Repare que a posição também é dada em um vetor.

Isso é a Física! Doce como o mel...

Para essa questão é isso pessoal! Bora resolver mais uma?

Resposta

a) a → = 1,5   m / s 2 i ^ + - 3,5   m / s 2 j ^

b) v → = 4,5   m / s i ^ + - 10,5   m / s j ^

c) r → = 6,8   m i ^ + - 15,75   m j ^

Exercícios de Livros Relacionados

Existem duas forças horizontais atuando na caixa de 2,00k g da Fig. 5-39, mas a vista superior mostra apenas uma (de módulo F 1 = 20N ). A caixa se move ao longo do eixo x . Para cada um dos valores d
Propulsão solar. Um "iate solar'' é uma nave espacial com uma grande vela que é empurrada pela luz do Sol. Embora esse empurrão seja fraco em circunstâncias normais, pode ser suficiente para afastar a
Uma força horizontal constante F → a empurra um pacote dos correios de 2,00k g sobre um piso sem atrito onde um sistema de coordenadasx y foi desenhado. A Fig. 5-37 mostra as componentes x e y da velo
Você puxa um pequeno refrigerador com uma força constante em um piso encerado (sem atrito), com na horizontal (caso 1) ou com inclinada para cima de um ângulo θ (caso 2). (a) Qual é a razão entre a ve
Duas forças horizontais agem sobre um bloco de madeira de 2,0k g que pode deslizar sem atrito em uma bancada de cozinha, situada em um plano x y . Uma das forças éF → 1 =3,0N i →+4,0N j → . Determine