Componente curricular

1. No seu livro Diálogo sobre dois máximos sistemas do mundo ptolomaico e copernicano, Galileu Galilei usou a ilustração abaixo para explicar o movimento retrógrado de Júpiter quando visto da Terra.

CRÉDITO: Paulo César Pereira

Como essa imagem representa o pensamento de Galileu sobre como devemos interpretar a Natureza?

Resposta: Galileu defende que a Natureza deve ser estudada empregando a linguagem matemática de triângulos, círculos e outras figuras geométricas. Alguns desses elementos foram utilizados para explicar o movimento retrógrado de Júpiter; portanto, a linguagem matemática ajudou a estudar uma questão física.

Fim do complemento.

EXERCÍCIOS RESOLVIDOS

2. Um corpo de massa 4 kg tem velocidade de 12 m/s em uma superfície lisa e horizontal. A partir de certo instante, atua uma força constante de 2 N em sentido contrário à velocidade, retardando o movimento.

Quanto tempo o corpo leva para parar?

Resolução

Quando o corpo para, sua velocidade fica igual a zero. A força tem o sentido contrário ao sentido do movimento. Logo:

F_R = ma ⇒ -2 = 4 ∙ a ⇒ a = -0,5 m/s²

O tempo que o corpo leva para parar é igual a:

v = v₀ + at ⇒ 0 = 12 - 0,5t ⇒ t = 24 s

O corpo leva 24 s para parar.

3. Um velejador de massa 60 kg sobe em seu barco, de massa 100 kg, e após percorrer 25 m em movimento retilíneo uniformemente acelerado, por causa da ação do vento, atinge a velocidade de 18 km/h. Qual o valor da força resultante aplicada ao barco durante seu movimento acelerado?

Resolução

De acordo com o enunciado, a velocidade inicial v₀ do barco é nula e após percorrer 25 m (Δs = 25 m) sua velocidade é de 18 km/h (v = 18 km/h = 5 m/s). Assim, sua aceleração é igual a:

v² = v₀² + 2 a Δs ⇒ 5² = 0² + 2 ∙ a ∙ 25 ⇒

⇒ 25 = 50 ∙ a ⇒ a = 0,5 m/s²

Como a massa do conjunto barco mais velejador é igual a 160 kg (100 + 60), o valor da força aplicada ao barco é igual a:

F_R = ma ⇒ F_R = 160 ∙ 0,5 ⇒ F_R = 80 N

EXERCÍCIOS PROPOSTOS