A intensidade de uma força de direção constante, agindo num corpo inicialmente em repouso, varia com o tempo conforme o gráfico. Sendo a massa do corpo Igual a 4,5 kg ; determinar: a) a intensidade do impulso dessa força de 0 a 12 s; b) a velocidade do corpo no instante 15 s.
O exercício apresenta um gráfico de F(N) x t(s) e da uma informação adicional que o corpo possuí uma massa igual a 4,5kg. Deve-se calcular:
a) Cálculo da intensidade do impulso de 0 a 12s
Para calcular o que se pede deve-se calcular a área da figura formada no gráfico de 0 a 12 segundos, neste caso um trapézio, logo sua área é calculada por:
A = [(B + b) × h]/ 2, onde:
A - área;
B - base maior;
b - base menor;
h - altura.
Substituindo os valores:
Impulso = [(40 + 15) × 12] / 2
Impulso = (55 × 12) / 2
Impulso = 660 / 2
Impulso = 330Ns
b) Cálculo da velocidade em t=15s
Para calcular a velocidade utiliza-se a fórmula:
I = mv - mv0, onde:
I - impulso;
m - massa;
v - velocidade final;
v0 - velocidade inicial.
Para encontrar a velocidade no instante t=15s primeiro deve-se calcular a Força F(N), onde, é possível após analise do gráfico fazer a montagem da fórmula da reta:
F(N) = 2,5t + 10
Logo, para t=15s
F = (2,5 × 15s) + 10
F = 37,5 + 10
F = 47,5 N
Logo, assim como feito no item A, calcula-se a força de impulso:
Impulso = [(47,5 + 15) × 15] / 2
Impulso = (62,50 × 15) / 2
Impulso = 937,5 / 2
Impulso = 468,75Ns
Como foi informado que o corpo parte do repouso a velocidade inicial será igual a 0, então:
468,75 = 4,5v - (4,5 × 0)
468,75 = 4,5v - 0
4,5v = 468,75
v = 468,75 / 4,5
v = 104,17/s
Para melhor fixação do conteúdo você pode ver outra pergunta sobre Impulso no link: https://brainly.com.br/tarefa/50229318
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a) A intensidade do impulso vale 330Ns;
b) A velocidade em t=15s é de 104,17m/s.
Impulso de uma força variável
O exercício apresenta um gráfico de F(N) x t(s) e da uma informação adicional que o corpo possuí uma massa igual a 4,5kg. Deve-se calcular:
a) Cálculo da intensidade do impulso de 0 a 12s
Para calcular o que se pede deve-se calcular a área da figura formada no gráfico de 0 a 12 segundos, neste caso um trapézio, logo sua área é calculada por:
A = [(B + b) × h]/ 2, onde:
Substituindo os valores:
Impulso = [(40 + 15) × 12] / 2
Impulso = (55 × 12) / 2
Impulso = 660 / 2
Impulso = 330Ns
b) Cálculo da velocidade em t=15s
Para calcular a velocidade utiliza-se a fórmula:
I = mv - mv0, onde:
Para encontrar a velocidade no instante t=15s primeiro deve-se calcular a Força F(N), onde, é possível após analise do gráfico fazer a montagem da fórmula da reta:
F(N) = 2,5t + 10
Logo, para t=15s
F = (2,5 × 15s) + 10
F = 37,5 + 10
F = 47,5 N
Logo, assim como feito no item A, calcula-se a força de impulso:
Impulso = [(47,5 + 15) × 15] / 2
Impulso = (62,50 × 15) / 2
Impulso = 937,5 / 2
Impulso = 468,75Ns
Como foi informado que o corpo parte do repouso a velocidade inicial será igual a 0, então:
468,75 = 4,5v - (4,5 × 0)
468,75 = 4,5v - 0
4,5v = 468,75
v = 468,75 / 4,5
v = 104,17/s
Para melhor fixação do conteúdo você pode ver outra pergunta sobre Impulso no link: https://brainly.com.br/tarefa/50229318
Bons estudos!
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