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?
(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.
(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
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:
Mas primeiro, precisamos achar a massa ($ m $) do bombeiro usando o peso:
Passo 4
Agora, aplicando a segunda lei:
Passo 5
Então, o módulo da força vertical que o poste exerce sobre o bombeiro é aproximadamente 494,05 N.
Passo 6
Quanto ao sentido dessa força ($ 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.
(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.