Exercícios Resolvidos de Trabalho de uma Força Variável

Exercício 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39

Enunciado

Tipler, Mosca; Física Para Cientistas e Engenheiros; 6ª Ed. - Capítulo 6, Seção 1, Questão 49.

(Cap 6 – Ex 49) Uma força única de 5,0 N, com a orientação de +x, atua sobre um objeto de 8,0 kg. (a) Se o objeto parte do repouso em x = 0 no tempo t = 0, escreva uma expressão para a potência desenvolvida por esta força, como função do tempo. (b) Qual é a potência desenvolvida por esta força no tempo t = 3,0 s?

Passo 1

Letra (a)

Como a força tem a mesma direção do movimento, a potência pode ser calculada pela fórmula:

Só que esses valores (de P e de v) não são constantes, na verdade são funções do tempo. Então vou escrever assim:

Passo 2

Lá da cinemática, a gente tem que:

Como o objeto parte do repouso:

Joga isso na equação 1:

Passo 3

Vamos lembrar da segunda lei de Newton:

Substituindo na equação 3:

Substituindo os valores

Passo 4

Letra (b)

Só precisamos aplicar t = 3,0 s:

Resposta

Letra (a):

Letra (b):

Exercícios de Livros Relacionados

Um bloco de 5,0k g se move em uma linha reta sobre uma superfície horizontal sem atrito sob a influência de uma força que varia com a posição, como mostra a Fig. 7-38. A escala vertical do gráfico é d

Uma força F=c x -3,00 x 2 i → , onde F está em newtons, x em metros e e é uma constante, age sobre uma partícula que se desloca ao longo de um eixo x . Em x= 0 , a energia cinética da partícula é 20,0

Uma única força atua sobre um objeto de 3,0k g que se comporta como uma partícula, de tal forma que a posição do objeto em função do tempo é dada por x=3,0 t - 4,0 t 2+1,0 t 3 , com x em metros e t em

60. Uma partícula de massa m parte de x 0 = 0m com v 00m / s . Ao se mover para a direita sobre o eixo x , a partícula experimenta uma força variável dada por F x = F 0 sen ⁡ ( c x ) , onde F 0 e c sã

Uma força de 160N estica 0,050m uma certa mola a partir do seu comprimento sem deformação. a) Qual é a força necessária para esticar essa mola 0,015m a partir do seu comprimento sem deformação? E para