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UNINTA Medicina 2017/2
O gráfico representa a velocidade escalar V, dada em m/s, de uma partícula de massa igual a 5,0g, em função do tempo T, dado em s.
A intensidade da força que atua sobre a partícula no intervalo de tempo entre 5,0s e 10,0s, em mN, é igual a
a
2,5
b
3,0
c
3,5
d
4,0
e
4,5
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Resposta
D
Resolução
Para determinar a força resultante sobre a partícula, usamos a 2ª Lei de Newton \(F = m\,a\).
1. Aceleração no intervalo 5 s → 10 s
A velocidade varia linearmente de 6,0 m/s para 2,0 m/s em um intervalo de 5 s.
\[a = \frac{v_f - v_i}{\Delta t}=\frac{2,0\;\text{m/s}-6,0\;\text{m/s}}{5,0\;\text{s}}=-0{,}8\;\text{m/s}^2\]
O módulo da aceleração é \(0{,}8\;\text{m/s}^2\).
2. Força
A massa é 5,0 g = 0,005 kg.
\[|F| = m\,|a| = 0{,}005\;\text{kg}\times0{,}8\;\text{m/s}^2 = 0{,}004\;\text{N}\]
3. Conversão para mili-newton
\[0{,}004\;\text{N} = 4\times10^{-3}\;\text{N} = 4\;\text{mN}\]
Resposta: 4,0 mN.
1. Aceleração no intervalo 5 s → 10 s
A velocidade varia linearmente de 6,0 m/s para 2,0 m/s em um intervalo de 5 s.
\[a = \frac{v_f - v_i}{\Delta t}=\frac{2,0\;\text{m/s}-6,0\;\text{m/s}}{5,0\;\text{s}}=-0{,}8\;\text{m/s}^2\]
O módulo da aceleração é \(0{,}8\;\text{m/s}^2\).
2. Força
A massa é 5,0 g = 0,005 kg.
\[|F| = m\,|a| = 0{,}005\;\text{kg}\times0{,}8\;\text{m/s}^2 = 0{,}004\;\text{N}\]
3. Conversão para mili-newton
\[0{,}004\;\text{N} = 4\times10^{-3}\;\text{N} = 4\;\text{mN}\]
Resposta: 4,0 mN.
Dicas
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Determine a variação de velocidade entre 5 s e 10 s.
Calcule a aceleração média usando \(a = \Delta v / \Delta t\).
Multiplique a aceleração pela massa convertida para quilogramas e converta o resultado para mN.
Erros Comuns
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Converter 5 g para 5 kg (erro de fator 1000).
Usar o valor inicial ou final de velocidade isoladamente em vez de \(\Delta v\).
Esquecer de converter newton para mili-newton.
Revisão
- 2ª Lei de Newton: a força resultante é o produto da massa pela aceleração (\(F = m a\)).
- Aceleração média em MUV: \(a = \Delta v / \Delta t\) quando a variação de velocidade é uniforme.
- Conversões de unidades: 1 N = 1000 mN; 1 g = 0,001 kg.
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