Física
jpcosta1399
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5) (Ufpr-PR) Um engenheiro mecânico projetou um pistão que se move na direção horizontal dentro de uma cavidade cilíndrica. Ele verificou que a força horizontal F, a qual é aplicada ao pistão por um agente externo, pode ser relacionada à sua posição horizontal x por meio do gráfico abaixo. Para ambos os eixos do gráfico, valores positivos indicam o sentido para a direita, enquanto valores negativos indicam o sentido para a esquerda. Sabe-se que a massa do pistão vale 1,5 kg e que ele está inicialmente em repouso. Com relação ao gráfico Determine : a) O trabalho realizado pela força sobre o pistão entre x = 0 e x = -2 cm? b) O trabalho realizado pela força sobre o pistão entre x = 2 e x= 4 cm? c) O trabalho realizado pela força sobre o pistão entre x= 5 e x = 7 cm? d) O trabalho realizado pela força sobre o pistão entre x = 0 e x = 7 cm?

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(1) Respostas
adonesjunior

Olá. Para calcularmos o trabalho de uma força variável, pegamos a área do gráfico que é numericamente igual à ele. Você pediu para calcular em intervalos definidos, então é isso que vamos fazer. A) X=0 a x= 2 A1= que é um triângulo retângulo= b*h/2= 1*14/2= 7 Joules. A2= que é um retângulo= b*h= 2*14= 28 Joules T total= 28+7= 35 Joules. B) x= 2 a x= 4 A3= que é um triângulo= b*h/2= 14*2/ 2= 14 Joules. C) x= 5 a x= 7  A5= b*h/2= 1*-12/2= --12/2= -6 J A6= b*h/2= 1*-12/2= -6 J T total= -12 J ( trabalho resistente) Na última é só somar todos os valores que achamos nas questões anteriores.  Trabalho Total = 35+14-12 Trabalho total= 37 Joules Espero ter ajudado. Estou com receoso  de ter errado em algum valor na hora de olhar no gráfico, visto que a imagem está bem embaçada; qualquer coisa mande mensagem. 

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