USP – Física 1 2020.1 – P1– Questão 1
A força resultante age sobre uma partícula de massa , que move-se ao longo do eixo , de tal forma que a sua posição em função do tempo é dada por:
com em metros e em segundos. O trabalho realizado pela força sobre a partícula de
s até s, em Joules, é?
Passo 1
Fala galera, tudo bem? Vou ajudar você a resolver essa questão! Vamos lá?
A ideia aqui é achar o trabalho usando o teorema trabalho-energia:
O problema agora é determinar as velocidades.
Passo 2
A posição em função do tempo foi dada:
E sabemos que a velocidade é a derivada temporal da posição. Então vou derivar essa expressão em função do tempo e aplicar nos instantes que o problema pede:
A velocidade inicial é quando , então:
E a velocidade final é quando :
Passo 3
Agora com as velocidades podemos determinar o trabalho. Lá do passo temos:
Beleza?
Pronto pra próxima questão? =)