Um agricultor está usando um trator para puxar uma carretinha cheia de fertilizantes. A massa do trator é de 3000 kg e a massa da carretinha é de 1000 kg . O conjunto trator carretinha está acelerando em uma estrada plana com uma aceleração constante de
. A força de atrito entre as rodas da carretinha e a estrada é de 800 N .
C) Se o sistema passar a se mover com velocidade constante o valor da força mudará? Se sim, qual o novo valor dessa força?
C) Se o sistema passar a se mover com velocidade constante o valor da força mudará? Se sim, qual o novo valor dessa força?
Passo 1
Beleza, vamos lá! O problema fala sobre um trator puxando uma carretinha cheia de fertilizantes. A gente tem as massas do trator (3000 kg) e da carretinha (1000 kg), além de uma aceleração de
e uma força de atrito de 800 N. O conteúdo que vamos usar aqui é a segunda lei de Newton, que relaciona força, massa e aceleração. Precisamos entender como a força de atrito muda quando o sistema passa de acelerando para se movendo com velocidade constante.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar a segunda lei de Newton, que diz que a força resultante
é igual à massa total
multiplicada pela aceleração
:
Passo 3
No caso atual, o sistema está acelerando. A força total que o trator precisa exercer é para vencer o atrito e ainda proporcionar a aceleração. Então, a força aplicada
é:
Passo 4
Vamos calcular a força total do sistema:
A massa total é a soma do trator e da carretinha:
A massa total
Agora, aplicamos a fórmula:
Passo 5
Agora, a questão pergunta sobre o que acontece quando o sistema passa a se mover com velocidade constante. Se a velocidade é constante, a aceleração
é zero. Segundo a segunda lei de Newton, se
, então a força resultante também é zero:
Isso significa que a força aplicada só precisa equilibrar a força de atrito.
Passo 6
Portanto, com velocidade constante, a força aplicada
será igual à força de atrito:
Resposta
Sim, a força muda. Com velocidade constante, a força aplicada passa a ser
.