Um objeto cuja Massa é 35 lb é submetido a uma Força de 15 lbf que o impulsiona para CIMA. A ÚNICA outra Força agindo sobre o objeto é a Força da Gravidade. Determine a ACELERAÇÃO LíqUIDA do objeto, em
, considerando que a Aceleração Gravitacional é CTE e equivale a
. Sabe-se que
. A Aceleração Líquida aponta para CIMA ou para BAIXO? Resposta:
(Para Baixo!).
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício fala sobre um objeto que pesa 35 lb e está sendo puxado para cima por uma força de 15 lbf. A única outra força agindo é a gravidade, que puxa para baixo. Nosso objetivo aqui é encontrar a aceleração líquida desse objeto em pés por segundo ao quadrado (
). Para isso, vamos usar conceitos de Segunda Lei de Newton, que relaciona força, massa e aceleração, e vamos precisar das conversões entre unidades de força e massa no sistema imperial.
Passo 2
Primeiro, identificamos as forças atuantes no objeto:
- Força para cima (F₁): 15 lbf
- Peso do objeto (F₂): 35 lb
Aqui, é importante notar que o peso é a força da gravidade agindo sobre a massa do objeto. Para aplicar a Segunda Lei de Newton (
), precisamos que todas as forças estejam na mesma unidade. No sistema imperial, usamos lbf para força e lb para massa.
Passo 3
Vamos converter a massa do objeto de lb para slugs, que é a unidade de massa no sistema imperial que se alinha com lbf para força. Sabemos que:
Para encontrar a massa em slugs (
):
Passo 4
Agora aplicamos a Segunda Lei de Newton. Primeiro, somamos todas as forças atuantes. Vamos considerar para cima como positivo e para baixo como negativo:
O sinal negativo indica que a força resultante está apontando para baixo.
Passo 5
Usando a Segunda Lei de Newton:
Substituindo os valores que temos:
Para encontrar a aceleração (
):
Resposta
A aceleração líquida do objeto é
(Para Baixo!).