Um determinado corpo de massa 25 kg, inicialmente em repouso, é puxado por uma força constante e horizontal durante um intervalo de tempo de 6 segundos. Sabendo que o deslocamento do corpo ocorreu na mesma direção da força e que a velocidade atingida foi de 30 m/ s, a opção que representa o valor do trabalho realizado por essa força, em joules, é;
Um determinado corpo de massa 25 kg, inicialmente em repouso, é puxado por uma força constante e horizontal durante um intervalo de tempo de 6 segundos. Sabendo que o deslocamento do corpo ocorreu na mesma direção da força e que a velocidade atingida foi de 30 m/ s, a opção que representa o valor do trabalho realizado por essa força, em joules, é;
- A)7250
- B)9500
- C)10750
- D)11250
- E)12500
Resposta:
A alternativa correta é D)
Um determinado corpo de massa 25 kg, inicialmente em repouso, é puxado por uma força constante e horizontal durante um intervalo de tempo de 6 segundos. Sabendo que o deslocamento do corpo ocorreu na mesma direção da força e que a velocidade atingida foi de 30 m/s, a opção que representa o valor do trabalho realizado por essa força, em joules, é;
- A)7250
- B)9500
- C)10750
- D)11250
- E)12500
Vamos resolver essa questão utilizando as fórmulas da física! Primeiramente, precisamos lembrar que o trabalho realizado por uma força é igual ao produto da força pela distância percorrida pelo corpo. Ou seja, W = F × d, onde W é o trabalho, F é a força e d é a distância.
No entanto, como a força é constante, podemos utilizar a fórmula do movimento retilíneo uniformemente acelerado (MRUA): v = v0 + at, onde v é a velocidade final, v0 é a velocidade inicial, a é a aceleração e t é o tempo.
Como o corpo parte do repouso, v0 = 0. Além disso, sabemos que a velocidade final é de 30 m/s e o tempo é de 6 segundos. Podemos, então, rearranjar a fórmula para encontrar a aceleração:
a = (v - v0) / t = (30 - 0) / 6 = 5 m/s²
Agora, podemos utilizar a segunda lei de Newton (F = ma) para encontrar a força aplicada ao corpo. Lembre-se de que m é a massa do corpo, que é de 25 kg.
F = ma = 25 × 5 = 125 N
Feito isso, podemos utilizar a fórmula do trabalho novamente. Como a força é constante, podemos dizer que a distância percorrida pelo corpo é igual à velocidade média vezes o tempo. A velocidade média, por sua vez, é igual à metade da soma da velocidade inicial e final.
d = v_médio × t = ((v + v0) / 2) × t = ((30 + 0) / 2) × 6 = 90 m
Agora, podemos calcular o trabalho realizado pela força:
W = F × d = 125 × 90 = 11250 J
E, portanto, a resposta certa é a opção D) 11250 J!
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