Uma bicicleta é movida por um ciclista que aplica uma força de 20 N. Se a diferença de forças de atrito é de 10 N, determine a aceleração da bicicleta.

Passo 1

Beleza, vamos dar uma olhada no que o exercício está pedindo! Temos uma bicicleta sendo empurrada por um ciclista que aplica uma força de 20,N. Além disso, a diferença de forças de atrito é de 10,N. Nosso objetivo aqui é descobrir qual é a aceleração da bicicleta.
Matéria envolvida: Leis de Newton, especificamente a segunda lei que relaciona força, massa e aceleração.
O que vamos precisar: Conhecer a força resultante que age na bicicleta e a massa dela para aplicar a fórmula da segunda lei de Newton.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que significa a diferença de forças de atrito. Quando o ciclista aplica uma força de 20,N para mover a bicicleta, há uma força de atrito que age contra esse movimento. A diferença de 10,N indica que a força de atrito está reduzindo a força aplicada.
Então, para encontrar a força resultante ( Fresu) que realmente está fazendo a bicicleta acelerar, subtraímos a força de atrito da força aplicada:
Fresu

Passo 3

Agora que temos a força resultante, podemos usar a segunda lei de Newton para encontrar a aceleração. A segunda lei de Newton nos diz que:
F = m cdot a
Onde:
  • F é a força resultante,
  • m é a massa da bicicleta e do ciclista,
  • a é a aceleração que queremos encontrar.
Para isolar a aceleração ( a), rearranjamos a fórmula:
a = Fm

Passo 4

Aqui, percebemos que para calcular a aceleração, precisamos saber a massa total da bicicleta e do ciclista. No enunciado, a massa não foi fornecida, então vamos supor que a massa total seja m,kg.
Substituindo os valores que temos na fórmula:
a = 10,Nm,kg = 10m,m/s^2

Resposta

A aceleração da bicicleta é a = 10m,m/s^2, onde m é a massa total da bicicleta e do ciclista.

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