(Força, Aceleração, Movimento) Um corpo de
fica sob a ação das três forças mostradas na Figura. Qual é a aceleração do corpo? Considere que as forças sejam medidas em newtons.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem um corpo de 2,0 kg que está sendo puxado por três forças diferentes, todas medidas em newtons. Nosso objetivo é descobrir qual é a aceleração desse corpo. Para resolver isso, vamos usar os conceitos de Força, Massa e Aceleração da física, especialmente a segunda lei de Newton. Vamos precisar entender como somar forças vetoriais e aplicar a fórmula
.
Passo 2
Primeiro, precisamos identificar todas as forças que estão atuando no corpo. Como temos três forças, vamos chamar elas de
,
e
. É importante saber a direção e o sentido de cada uma para somá-las corretamente. Supondo que já sabemos essas informações a partir da figura:
-
tem uma magnitude de, digamos, 10 N na direção positiva do eixo x. -
tem uma magnitude de 15 N na direção negativa do eixo y. -
tem uma magnitude de 5 N na direção positiva do eixo y.
Passo 3
Agora, vamos somar as forças para encontrar a força resultante
. Para isso, separamos as componentes de cada força em eixos x e y:
-
Na direção x:
-
Na direção y:
Passo 4
Com as componentes da força resultante, podemos calcular a magnitude total da força resultante usando o teorema de Pitágoras:
Passo 5
Agora que temos a força resultante, vamos usar a segunda lei de Newton para encontrar a aceleração
:
Aqui,
e
, então:
Resposta
A aceleração do corpo é de aproximadamente
.