8 A Fig. 5-27 mostra uma caixa em quatro situações nas quais forças horizontais são aplicadas. Ordene as situações de acordo com o módulo da aceleração da caixa, começando pelo maior.
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FIG. 5-27 Pergunta 8 .
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FIG. 5-27 Pergunta 8 .
Passo 1
Beleza, vamos lá! Você trouxe uma questão que mostra uma caixa em quatro situações diferentes onde forças horizontais são aplicadas. O objetivo aqui é ordenar essas situações de acordo com o módulo da aceleração da caixa, começando pela maior. Isso tudo está relacionado com a matéria de Dinâmica, especificamente com a Segunda Lei de Newton. Para resolver, vamos precisar entender como a força aplicada e a massa da caixa influenciam na aceleração.
Passo 2
Primeiro, vamos relembrar a Segunda Lei de Newton, que diz:
Aqui,
representa a força resultante aplicada na caixa,
é a massa da caixa, e
é a aceleração que a caixa vai ter. Essa equação mostra que a aceleração é diretamente proporcional à força aplicada e inversamente proporcional à massa da caixa.
Passo 3
Agora, vamos aplicar isso às quatro situações da figura (imagino que cada situação apresenta diferentes valores de força e possivelmente de massa). Vamos supor que as situações sejam as seguintes:
- Situação A: Força
aplicada em uma massa . - Situação B: Força
aplicada na mesma massa . - Situação C: Mesma força
aplicada em uma massa . - Situação D: Força
aplicada na mesma massa .
Vamos calcular a aceleração em cada caso usando a fórmula da Segunda Lei de Newton rearranjada para encontrar
:
Para Situação A:
Para Situação B:
Para Situação C:
Para Situação D:
Passo 4
Agora, vamos comparar as acelerações encontradas:
-
→ Maior aceleração -
-
→ Depende de em relação a -
→ Menor aceleração
Assumindo que
, então:
Portanto, a ordem das situações, do maior para o menor, seria:
- Situação D
- Situação B
- Situação A
- Situação C
Resposta
A ordem das situações, da maior para a menor aceleração, é: Situação D, Situação B, Situação A e Situação C.