Uma certa força dá a um objeto de massa
uma aceleração de
e a um objeto de massa
uma aceleração de
. Que aceleração esta mesma força daria a um objeto de massa (a)
?
Passo 1
Vamos resolver um problema de física que envolve força, massa e aceleração. O conteúdo principal aqui é a Segunda Lei de Newton, que nos ajuda a relacionar força, massa e aceleração. Para resolver, vamos precisar entender a fórmula básica dessa lei:
, onde
é a força,
é a massa e
é a aceleração.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que a questão nos dá. Uma força
aplicada a um objeto de massa
resulta em uma aceleração de
. Então, usando a fórmula da Segunda Lei de Newton:
Passo 3
Também sabemos que essa mesma força
aplicada a um objeto de massa
resulta em uma aceleração de
. Aplicando a fórmula novamente:
Passo 4
Como a força
é a mesma nos dois casos, podemos igualar as duas expressões:
Passo 5
Agora, queremos encontrar qual seria a aceleração
quando a mesma força
é aplicada a um objeto de massa
. Usando a fórmula da Segunda Lei de Newton:
Passo 6
Sabemos que
, então podemos substituir na equação:
Passo 7
Para encontrar
, isolamos a aceleração na equação:
Passo 8
Agora, utilizando a relação que encontramos anteriormente
, podemos substituir
na equação para
:
Passo 9
Simplificando a expressão:
Passo 10
Fatorando
no denominador:
Passo 11
Calculando
:
Resposta
A aceleração seria aproximadamente
.
Exercícios relacionados
Um carro de montanha-russa possui uma massa de 1200 kg, quando cheio com passageiros. Quando o carro passa pelo topo de uma elevação circular de 18 m de raio, sua velocidade não varia. No topo da elevação quais são (d) o sentido de a velocidade for
?
© Quando você voa de avião em uma noite com ar calmo, não tem a sensação de estar em movimento, embora o avião possa está se deslocando a
. Como explica isso?
(b) Uma bola lançada verticalmente de baixo para cima possui velocidade nula em seu ponto mais elevado. A bola está em equilíbrio neste ponto? Explique.
Um bom lançador de beisebol pode arremessar uma bola a
com uma rotação de 1800 rev/min. Quantas revoluções a bola realiza até chegar à quarta base? Para simplificar, suponha que a trajetória de 60 pés é percorrida em linha reta.
rev.