Problema gráfico de Força média e velocidade final

 

Fig.1

     

                                                                           Fig. 2

                  

(Puc)Um garoto de 58kg está sobre um carrinho de rolimã que percorre uma pista em declive. A componente da força resultante que age no garoto, na direção do movimento, tem módulo representado no gráfico, para um pequeno trecho do movimento. Sabe-se que a velocidade do garoto no instante t=2,0s é 3,0m/s. (veja Fig1)
Pode-se concluir que velocidade do garoto em m/s, no instante t‚=16s, é igual a
a) 13
b) 16
c) 19
d) 43
e) 163

Resposta: Observando a Figura 2 temos

A força média entre 2 e 4 seg é de 30N. A força média entre 4 e 12 seg é de 40N e a força média entre 12 e 16 seg é de 50N. Assim, como o problema diz que a velocidade aos 2 seg é de 3 m/s fazemos

Forçamédia = Aceleração média x Massa

portanto

 Aceleração média = Força média/Massa

Velocidade final = vf = 3 + (30Nx2s + 40Nx8s+50Nx4s)/58

vf= (3 + 10) m/s