Caiu no vestibular

Composição ferroviária

(Vunesp)
Em um trecho retilíneo e horizontal de uma ferrovia, uma composição constituída por uma locomotiva e 20xvagões idênticos partiu do repouso e, em 2 minutos, atingiu a velocidade de 12 m/s. Ao longo de todo o percurso, um dinamômetro ideal acoplado à locomotiva e ao primeiro vagão indicou uma força de módulo constante e igual ax120x000 N.

Considere que uma força total de resistência ao movimento, horizontal e de intensidade média correspondente a 3% do peso do conjunto formado pelos 
20 vagões, atuou sobre eles nesse trecho. 
Adotando g = 10 m/s², calcule a distância percorrida pela frente da locomotiva, desde o repouso até atingir a velocidade dex12xm/s, e a massa de cada vagão da composição.

Resolução:

Sendo constante a força que atua nos vagões, o movimento é uniformemente variado

v = v₀ + α.t => 12 = 0 + α.120 => α = 0,1 m/s²
s = α.t²/2 => s = [0,1.(120)²]/2 => s = 720 m

Princípio fundamental Da Dinâmica aplicado aos 20 vagões:

F_dinamômetro - F_resistência = 20.m.a =>
12000 - (3/100).20.m.g = 20.m.α => 
12000 - 6.m = 20.m.0,1 => m = 15000 kg

Respostas:

Distância percorrida: 720 m; 
massa de cada vagão: 15000 kg