A figura ao lado mostra três caixotes com massas
e
apoiados sobre uma superfície horizontal sem atrito. Qual a força horizontal F necessária para empurrar os caixotes para a direita como se fossem um só, com a aceleração de
?
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente tem três caixotes com massas de
,
e
apoiados em uma superfície horizontal sem atrito. A pergunta quer saber qual a força horizontal
que precisamos aplicar para empurrar todos os caixotes juntos, fazendo-os acelerar a
. Vamos usar a segunda lei de Newton para resolver isso!
Passo 2
Primeiro, precisamos calcular a massa total dos três caixotes juntos. Isso porque quando eles são empurrados como um só, a massa que está sendo acelerada é a soma das massas individuais.
A massa total
é dada por:
Substituindo os valores:
Passo 3
Agora, vamos aplicar a segunda lei de Newton, que diz que a força resultante
é igual à massa total vezes a aceleração:
Onde:
Substituindo os valores:
Resposta
A força horizontal necessária para empurrar os caixotes é de 135 N.