Uma partícula encontra-se em equilíbrio, submetida a apenas duas forças. O que se pode concluir a respeito delas?
Passo 1
Beleza, vamos lá! Você tem uma partícula em equilíbrio que está sendo puxada por duas forças. O conteúdo aqui é da Mecânica, especificamente sobre equilíbrio de forças. Para resolver isso, vamos usar as leis de Newton, que nos ajudam a entender como as forças agem em um objeto.
Passo 2
Primeiro, quando falamos que a partícula está em equilíbrio, isso significa que ela não está acelerando. Ou seja, a velocidade dela está constante ou ela está parada. Segundo a Primeira Lei de Newton, para isso acontecer, a soma de todas as forças que agem sobre a partícula tem que ser igual a zero.
Passo 3
Como só temos duas forças agindo na partícula, podemos chamar uma de
e a outra de
. A condição de equilíbrio fica assim:
Isso significa que uma força tem que ser igual e oposta à outra.
Passo 4
Vamos reescrever isso de uma forma mais clara. Se uma força é
, então a outra força
tem que ser:
O sinal negativo mostra que elas estão em direções opostas.
Passo 5
Então, o que isso significa na prática? Que as duas forças têm mesma intensidade (ou seja, puxam com a mesma força) mas estão puxando em direções completamente opostas uma da outra.
Resposta
As duas forças têm a mesma intensidade e sentidos opostos, cancelando-se mutuamente e mantendo a partícula em equilíbrio.
Exercícios relacionados
Um corpo de massa
é colocado no prato
de uma balança de braços desiguais e equilibrado por uma massa
colocada no prato B. Esvaziada a balança, o corpo de massa
é colocado no prato
e equilibrado por uma massa
colocada no prato A. O Professor Gomes pede que se determine valor da massa
em função de p e q.
Duas forças,
e
, atuam sobre um ponto. A intensidade de
é
e sua direção forma um ängulo de
acima do eixo
no segundo quadrante. A intensidade de
é igual a
, e sua direção forma um ângulo de
abaixo do eixo
no terceiro quadrante. (a) Quais sāo os componentes
e
da força resultante? (b) Qual intensidade e direçào da força resultante?
Uma partícula submetida a apenas três forças, de intensidades
e 20 N, pode estar em equilíbrio?
Em um dia de inverno no Triunfo, um trabalhador de armazém está empurrando caixas em uma prancha áspera inclinada em um ângulo acima da horizontal
. A prancha está parcialmente coberta de gelo, com mais gelo perto da parte inferior da prancha do que perto da parte superior, de modo que o coeficiente de atrito aumenta com a distância
ao longo da prancha:
, onde
é uma constante positiva e a parte inferior da prancha está em
. (Para esta prancha, os coeficientes de atrito cinético e estático são iguais:
.) O trabalhador empurra uma caixa para cima da prancha de modo que ela deixe a parte inferior da prancha se movendo a uma velocidade
. Mostre que, quando a caixa parar pela primeira vez, ela permanecerá em repouso se