Sob a ação de duas forças, uma partícula se move com velocidade constante
. Uma das forças é
. Qual é a outra?
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado diz que uma partícula está se movendo com velocidade constante
sob a ação de duas forças. Uma dessas forças é
. Precisamos descobrir qual é a outra força. Para resolver isso, vamos usar a Primeira Lei de Newton, que fala que se a velocidade é constante, a força resultante na partícula é zero. Então, a soma das forças aplicadas nela deve ser zero.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar a Primeira Lei de Newton, que diz que se um objeto está em repouso ou se move com velocidade constante, a força resultante que age sobre ele é zero. Matematicamente, isso é:
Como a partícula está se movendo com velocidade constante, sabemos que
. Portanto, a soma das duas forças deve ser igual a zero.
Passo 3
Agora, queremos encontrar a segunda força,
. A equação que temos é:
Para isolar
, podemos subtrair
de ambos os lados:
Ou seja,
é o inverso de
.
Passo 4
Vamos agora aplicar os valores que temos para
:
Então,
Resposta
A outra força é
.
Exercícios relacionados
Duas forças horizontais agem sobre um bloco de madeira de
que pode deslizar sem atrito na bancada de uma cozinha, situada em um plano
. Uma das forças é
. Determine a aceleração do bloco em termos dos vetores unitários se a outra forca é (a)
, (b)
e ©
.
Um carro tem massa de 1200 kg e suas rodas têm raio de 30 cm . O carro arranca em pista horizontal com aceleração de
. Supondo que para isso aplicou-se uma força sobre o eixo das rodas de tração qual é o torque em relação ao chăo que essa força realiza em cada uma de suas duas rodas de tração? Despreze as massas das rodas.
Considere um corpo rígido
onde R é o raio do objeto,
sua massa e
um número que depende da forma. O corpo desce rolando (sem deslizar) apartir do topo de um plano inclinado de altura
e inclinação
, partindo do repouso. Existe atrito entre o objeto e a rampa. (a) Explique por que, mesmo com a presença deste atrito, podemos considerar que a energia mecânica se conserva. (b) Empregando a conservação da energia mecânica, obtenha a velocidade de translação do centro de massa na base da rampa em função da gravidade
, altura
e do fator
. © Obtenha a aceleração (translacional) do centro de massa em função de g,
e
caso este objeto. (d) Se colocássemos uma esfera maciça e um anel, para descerem juntos (partindo do repouso) neste plano inclinado, qual chegaria primeiro na base da rampa? Justifique! R: b)
, c)
d) a esfera
Um foguete é acelerado, para cima, até atingir uma velocidade
nas vizinhanças da superfície da Terra, onde
é o raio da Terra e
é a aceleração da gravidade na superfície da Terra. Depois disto, sua propulsão é desligada. a) Mostre que este foguete escapará da atração terrestre. b) Mostre que no infinito sua velocidade será
.