Na interação entre dois corpos, a força varia com o tempo. Nesse caso, o impulso da força variável em um intervalo de tempo é dado através do cálculo da área da figura. Publicado por: Domiciano Correa Marques da Silva
Um objeto de 2 kg, inicialmente em repouso sobre um plano horizontal, fica submetido a uma força F resultante, também horizontal, cuja intensidade varia com o tempo de acordo com o gráfico a seguir. Determine a intensidade do impulso da força F entre os instantes t0 = 0 e t = 15 s.
a) 710 N.s
b) 720 N.s
c) 730 N.s
d) 740 N.s
e) 750 N.s
Imagine uma partícula, cuja massa é 4kg, inicialmente parada sobre uma superfície. Suponha que tal partícula seja puxada verticalmente para cima por uma força de 100 N durante um intervalo de tempo igual a 4 segundos. Considere g = 10 m/s2 e despreze a resistência do ar. Determine o módulo da velocidade da partícula ao fim dos 4 s e marque a alternativa correta.
a) 20 m/s
b) 40 m/s
c) 60 m/s
d) 80 m/s
e) 10 m/s
Imagine a seguinte situação: um jogador de vôlei realiza um saque perfeito. Ao realizar o saque sobre a bola, de massa 400 g, o jogador, durante um tempo de 0,16 segundo, aplica sobre a bola uma força de 100 N. Determine o módulo da velocidade da bola imediatamente após a aplicação dessa força e marque a alternativa correta.
a) 40 m/s
b) 30 m/s
c) 60 m/s
d) 10 m/s
e) 15 m/s
Um objeto cai em cima de um colchão de ar, recebendo um impulso de 600 N.s e parando 0,5 s depois do impacto inicial. Qual é a força média que atua sobre ele?
a) 120 N
b) 240 N
c) 600 N
d) 1200 N
e) 500 N
respostas
O gráfico de F em função do tempo t delineia um triângulo. O impulso da força F é numericamente igual à área delimitada pelo gráfico e pelo eixo das abscissas.
Alternativa E
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Apenas duas forças atuam na partícula: o peso (
- intensidade da força peso:
P=m .g ⟹ P=4 .10 ⟹ P=40 m/s2
- intensidade da força resultante:
FR=F-P ⟹ FR=100-40
FR=60 N
Aplicando o teorema do impulso, temos:
Então:
60 .4=4v-4 .0
240=4v ⟹ v=60 m/s
Alternativa C
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Retirada dos dados:
m=400g→m=0,4 kg
F=100 N
t=0,16 s
F.t=m.v-m.v0
100 .0,16=0,4 .v-0,4 .0
v=40 m/s
Alternativa A
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Fazendo uso da definição de impulso e notando que o impulso e a força possuem mesma direção e sentido, podemos calcular a força. Partindo da equação do impulso, podemos escrever:
I=F.∆t
Alternativa D
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Leia o artigo relacionado a este exercício e esclareça suas dúvidas
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Um ciborgue desenvolvido pela Feso Laboratory, possui uma característica bem única: ao tentar mover um objeto pesado, ele mensura a força necessária para empurrá-lo, podendo adequar – de forma autônoma – sua postura para conseguir um melhor desempenho. O gráfico a seguir representa a variação da intensidade da força resultante F aplicada pelo ciborgue em uma pequena caixa de massa 2,0 Kg em função do deslocamento x. Sabe-se que a força F tem a mesma direção e o mesmo sentido do deslocamento. Em x = 0, a velocidade da caixa é 5,0 m/s. Determine a energia cinética da caixa quando x = 4,0 m.
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aluna_mari
JoaoGabriel
Luís
7 participantes
Energia cinética!
O gráfico representa a variação da intensidade da força resultante F que atua num pequeno bloco de massa 2 kg em função do deslocamento x. Sabe-se que a força F tem a mesma direção e sentido do deslocamento. Em x = 0 a velocidade do bloco é de 5 m/s. Determine a energia cinética do bloco quando x = 4 m.
O gabarito é 95 J, mas não entendo o que eu fiz errado. Pra mim tinha que ser 85 J.
Calculei a área do trapézio (que dá o trabalho da força resultante):
Wr = (20 + 10)*4 / 2 => 60 J
Wr = Ecf - Eci
60 = Ecf - 2*5² / 2
60 = Ecf - 25
Ecf = 85 J
Gabarito errado ou erro meu?
LuísEstrela Dourada
Mensagens : 1177
Data de inscrição : 09/02/2011
Re: Energia cinética!
Concordo que haja erro no gabarito.
____________________________________________
João Gabriel - Engenheiro Eletricista
Envolvido em um projeto de desenvolvimento de conteúdo financeiro de alto nível e gratuito! A quem interessar, o endereço web é .www.sharbinvestimentos.com.br
Também presente no Instagram através do perfil @sharbinvestimentos
Re: Energia cinética!
Pois é, João Gabriel. Muito provavelmente esse gabarito esteja errado mesmo.
LuísEstrela Dourada
Mensagens : 1177
Data de inscrição : 09/02/2011
Re: Energia cinética!
A área do trapézio não seri (B=4 + b=2)*10/2?
aluna_mariIniciante
Mensagens :
6
Data de inscrição : 11/08/2011
Idade : 26
Localização : Brasil
Re: Energia cinética!
A área sob o gráfico não é um trapézio:
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In memoriam - Euclides faleceu na madrugada do dia 3 de Abril de
2018.
Lembre-se de que os vestibulares têm provas de Português também! Habitue-se a escrever corretamente em qualquer circunstância!
O Universo das coisas que eu não sei é incomensuravelmente maior do que o pacotinho de coisas que eu penso que sei.
Re: Energia cinética!
Cara fiz isso aqui tbm!.... deu Ecf=85j. Creio que o o gabarito esteja errado ;P
Viniciusrules
Iniciante
Mensagens : 1
Data de inscrição : 12/10/2011
Idade : 29
Localização : Campina Grande, Paraíba, Brasil
Re: Energia cinética!
A resposta é 95 J:
____________________________________________
In
memoriam - Euclides faleceu na madrugada do dia 3 de Abril de 2018.
Lembre-se de que os vestibulares têm provas de Português também! Habitue-se a escrever corretamente em qualquer circunstância!
O Universo das coisas que eu não sei é incomensuravelmente maior do que o pacotinho de coisas que eu penso que sei.
Re: Energia cinética!
Euclides escreveu:A área sob o gráfico não é um trapézio:
rodsoaresIniciante
Mensagens : 1
Data de inscrição : 04/09/2012
Idade : 42
Localização : Salvador
O gabarito está correto
É isso mesmo!
Traçamos uma reta para formar um retângulo e um triângulo, ao lado temos outro retângulo.
Ficara assim: A1- triangulo;A2- retângulo
abaixo do triangulo; A3- o retângulo maior.
A1=b.h/2=10.2/2=10m²
A2=b.h=10.2=20m²
A3=b.h=20.2=40m²
W=A; W=10+20+40= 70j
W=Ecf-Eci -> 70=Ecf-mv²/2
Ecf= 70+2.5²/2 -> Ecf=70+25
Ecf= 95j
o gabarito está correto!
elisaresende123456182Iniciante
Mensagens : 1
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29/01/2015
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Localização : pernambuco
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