Pergunta
Uma caixa de massa 24 kg é impulsionada a partir do repouso por uma lorger de 48 N, Calcule: a) A aceleração da caixa. b) A velocidade da caixa após 4 s. c) 0 deslocamento da caixa.
Solução
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GiovanniProfissional · Tutor por 6 anos
Responder
a) Para calcular a aceleração da caixa, podemos usar a segunda lei de Newton, que diz que a força resultante sobre um objeto é igual à massa do objeto multiplicada pela sua aceleração. Portanto, podemos escrever a seguinte equação:<br /><br />\[ F = m \cdot a \]<br /><br />Onde:<br />- \( F \) é a força aplicada à caixa (48- \( m \) é a massa da caixa (24 kg)<br />- \( a \) é a aceleração da caixa (o que queremos calcular)<br /><br />Isso pode ser rearranjado para encontrar a aceleração:<br /><br />\[ a = \frac{F}{m} \]<br /><br />Substituindo os valores dados:<br /><br />\[ a = \frac{48 \, \text{N}}{24 \, \text{kg}} = 2 \, \text{m/s}^2 \]<br /><br />Portanto, a aceleração da caixa é \( 2 \, \text{m/s}^2 \).<br /><br />b) Para calcular a velocidade da caixa após 4 segundos, podemos usar a fórmula da velocidade final em movimento uniformemente acelerado:<br /><br />\[ v = u + at \]<br /><br />Onde:<br />- \( v \) é a velocidade final<br />- \( u \) é a velocidade inicial (que é zero, pois a caixa começa do repouso)<br />- \( a \) é a aceleração (que é \( 2 \, \text{m/s}^2 \))<br />- \( t \) é o tempo (que é 4 segundos)<br /><br />Substituindo os valores dados:<br /><br />\[ v = 0 + (2 \, \text{m/s}^2 \cdot 4 \, \text{s}) = 8 \, \text{m/s} \]<br /><br />Portanto, a velocidade da caixa após 4 segundos é \( 8 \, \text{m/s} \).<br /><br />c) Para calcular o deslocamento da caixa, podemos usar a fórmula do deslocamento em movimento uniformemente acelerado:<br /><br />\[ s = ut + \frac{1}{2}at^2 \]<br /><br />Onde:<br />- \( s \) é o deslocamento<br />- \( u \) é a velocidade inicial (que é zero, pois a caixa começa do repouso)<br />- \( a \) é a aceleração (que é \( 2 \, \text{m/s}^2 \))<br />- \( t \) é o tempo (que é 4 segundos)<br /><br />Substituindo os valores dados:<br /><br />\[ s = (0 \cdot 4) + \frac{1}{2}(2 \, \text{m/s}^2 \cdot (4 \, \text{s})^2) = 0 + \frac{1}{2}(2 \, \text{m/s}^2 \cdot 16 \, \text{s}^2) = 0 + 16 \, \text{m} = 16 \, \text{m} \]<br /><br />Portanto, o deslocamento da caixa é \( 16 \, \text{m} \).
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