Um bombeiro que pesa 712 N escorrega por um poste vertical com uma aceleração de 3,00 m/s ^2, dirigida para baixo. Quais são:
(a) o módulo
(b) o sentido (para cima ou para baixo) da força vertical exercida pelo poste sobre o bombeiro
© o módulo
(d) o sentido da força vertical exercida pelo bombeiro sobre o poste?

Passo 1

Beleza, vamos começar resumindo o que a questão tá pedindo. A gente tem um bombeiro que pesa 712 N e que tá escorregando por um poste vertical com uma aceleração de 3,00 m/s² pra baixo. A matéria envolve as Leis de Newton, especificamente a segunda lei, que relaciona força, massa e aceleração. Vamos precisar usar essas ideias pra descobrir:
(a) O módulo da força vertical que o poste exerce sobre o bombeiro.
(b) O sentido dessa força (se é pra cima ou pra baixo).
© O módulo da força vertical que o bombeiro exerce sobre o poste.
(d) O sentido dessa força.

Passo 2

Primeiro, vamos entender a força que o poste exerce sobre o bombeiro. Essa força é conhecida como força de reação ou força normal. Segundo a segunda lei de Newton, a força resultante é igual à massa vezes a aceleração. Mas como a gente já tem o peso e a aceleração, podemos organizar as forças envolvidas.

Passo 3

Vamos chamar a força que o poste exerce sobre o bombeiro de $ F_p Fp P $) é 712 N para baixo, e a aceleração $ a $ é 3,00 m/s² também para baixo. De acordo com a segunda lei de Newton:
P
Mas primeiro, precisamos achar a massa ($ m $) do bombeiro usando o peso:
a
Fresu²

Passo 4

Agora, aplicando a segunda lei:
P - Fp = m cdot a
712, N - Fp = 72,65, kg times 3,00, m/s² ²
712, N - Fp = 217,95, N
Fp = 712, N - 217,95, N = 494,05, N

Passo 5

Então, o módulo da força vertical que o poste exerce sobre o bombeiro é aproximadamente 494,05 N.

Passo 6

Quanto ao sentido dessa força ($ F_p $), a gente já pensou que o peso está puxando o bombeiro pra baixo e o poste está empurrando ele. Então, a força do poste deve estar direcionada pra cima pra resistir à queda.

Passo 7

Para a parte ©, queremos saber o módulo da força que o bombeiro exerce sobre o poste. Segundo a terceira lei de Newton, toda ação tem uma reação igual e oposta. Então, se o poste exerce 494,05 N pra cima sobre o bombeiro, o bombeiro exerce 494,05 N pra baixo sobre o poste.

Passo 8

Resumindo:

Resposta

(a) O módulo da força vertical exercida pelo poste sobre o bombeiro é aproximadamente 494,05 N.
(b) O sentido dessa força é para cima.
© O módulo da força vertical exercida pelo bombeiro sobre o poste é também 494,05 N.
(d) O sentido dessa força é para baixo.

Exercícios relacionados