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Questão FC282786

Um corpo de 4 kg move-se no sentido positivo de um eixo y. Ao passar pela origem, uma força constante dirigida ao longo do eixo passa a atuar sobre o objeto. A função da energia ci

Dinâmica

IDECAN · 2019

Um corpo de 4 kg move-se no sentido positivo de um eixo y. Ao passar pela origem, uma força constante dirigida ao longo do eixo passa a atuar sobre o objeto. A função da energia cinética do corpo é K(y) = -12y + 60 J. Calcule a velocidade do corpo para y = - 10 m.

  1. \(3\sqrt{10}~\mathsf{m/s}\)
  2. \(9\sqrt{10}~\mathsf{m/s}\)
  3. 45 m/s
  4. 90 m/s
  5. 130 m/s
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Gabarito

A

Comentário do professor

Substituímos \(y=-10\) na expressão da energia cinética: \(K(y)=-12y+60\). Então \(K(-10)=-12\cdot(-10)+60=120+60=180\ \text{J}.\

Recorde: a energia cinética de um corpo é \(K=\dfrac{1}{2}mv^{2}\), onde \(m\) é a massa e \(v\) a velocidade.

Isolando \(v\): \(v=\sqrt{\dfrac{2K}{m}}=\sqrt{\dfrac{2\cdot180}{4}}=\sqrt{90}.\

Fatorando, \(\sqrt{90}=3\sqrt{10}\). Como o enunciado indica movimento no sentido positivo do eixo, tomamos a raiz positiva.

Portanto, a velocidade no ponto \(y=-10\ \text{m}\) é \(3\sqrt{10}\ \mathsf{m/s}\), confirmando a alternativa correta.

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