Vamos fazer um exercício de dinâmica que envolve o conhecimento da segunda lei de Newton e do movimento uniformemente variado. Se você estiver com dificuldade nesses assuntos pode conferir nossas aulas sobre cinemática e também sobre dinâmica antes de continuar na resolução dos exercícios.
O ideal é que você tente resolver a questão e só depois confira a resolução do exercício, está bem? Treinar o cérebro para resolver exercícios de física é o que vai te deixar cada vez mais rápido e preparado para sua prova.
Agora vamos para o exercício:
(UFPE) Um corpo de 3,0 kg está se movendo sobre uma superfície horizontal sem atrito com velocidade v0. Em um determinado instante (t = 0) uma força de 9,0 N é aplicada no sentido contrário ao movimento. Sabendo-se que o corpo atinge o repouso no instante t = 9,0 s, qual a velocidade inicial v0, em m/s, do corpo?
Resolução do exercício
Lendo o exercício entendemos que um corpo sofre a ação de uma força e isso faz com que sua velocidade diminua ate que ele pare completamente. Logo, esta é uma questão de dinâmica com movimento uniformemente variado. Podemos identificar os seguintes dados:
m = 3,0 kg
F = 9,0 N
t0 = 0
V0 = ?
t = 9 s
V = 0 (o corpo atinge o repouso no instante 9,0 s, ou seja, velocidade igual à zero).
Sabemos que o móvel vai parar caracterizando então o movimento uniformemente variado com uma aceleração constante já que a força aplicada também é constante. Para determinarmos a velocidade inicial do móvel podemos utilizar a equação da velocidade para o movimento uniformemente variado:
V = V0 + a.t
0 = V0 + a.9
Só que não temos a aceleração do movimento, então, é necessário primeiro encontrarmos essa aceleração para, em seguida, resolvermos a equação da velocidade. Para encontrarmos a aceleração vamos aplicar a segunda lei de Newton.
F = m.a
Como a força é contrária ao movimento colocamos o sinal negativo nessa variável.
-9 = 3.a
a = -9/3
a = -3 m/s2
Agora que temos o valor da aceleração podemos substituir esse valor na equação da velocidade:
0 = V0 + a.9
0 = V0 – 3.9
0 = V0 – 27
27 = V0
V0 = 27 m/s
É isso, galera!
