(Terceira Lei de Newton) Uma locomotiva puxa 10 vagões idênticos. A força entre a locomotiva e o primeiro vagão é de 100.000 N e a aceleração do trem é de
. Não existe atrito a ser considerado. Determine a força entre o nono e o décimo vagão.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício sobre a Terceira Lei de Newton! A gente tem uma locomotiva puxando 10 vagões iguais com uma força de 100.000 N e acelerando a todo vapor a 2,0 m/s². Nossa missão é descobrir qual é a força que está entre o nono e o décimo vagão. Para isso, vamos precisar usar as leis de Newton, especialmente a segunda lei, que relaciona força, massa e aceleração.
Passo 2
Primeiro, vamos encontrar a massa total do trem. Sabemos que a força total aplicada pela locomotiva é de 100.000 N e a aceleração é de 2,0 m/s². A segunda lei de Newton diz que
, então podemos rearranjar para encontrar a massa:
Então, a massa total do trem é de 50.000 kg.
Passo 3
Como todos os 10 vagões são idênticos, podemos descobrir a massa de cada vagão dividindo a massa total pelo número de vagões:
Cada vagão tem uma massa de 5.000 kg.
Passo 4
Agora, vamos focar no nono e décimo vagão. O nono vagão precisa puxar apenas o décimo vagão. Para encontrar a força entre eles, usamos novamente a segunda lei de Newton. A massa que o nono vagão está puxando é de 5.000 kg e a aceleração é de 2,0 m/s²:
Resposta
A força entre o nono e o décimo vagão é de 10.000 N.
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e
circunda uma polia de modo que a caixa
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Qual é o valor da força que a mesa exerce sobre a caixa se a caixa
pesa:
(a) 35 N;
(b) 70 N;
©
Qual é o valor da força que a mesa exerce sobre a caixa
(a) 35 N;
(b) 70 N;
©
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repousa sobre um bloco de
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é igual a 0,330. Uma força de
puxa o bloco superior para a esquerda e o bloco inferior para a direita. Os blocos estão se movendo a uma velocidade constante. Determine a massa do bloco superior.
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e velocidade
contra um disco homogêneo de massa
, raio
e
(Figura ao lado). O disco está inicialmente em repouso, montado sobre um eixo fixo, perpendicular ao plano da figura, e que passa pelo seu centro de massa. A linha de movimento do projétil é perpendicular ao eixo e está a uma distância
do centro. Considere os seguintes valores:
(a) Que lei de conservação se aplica a este problema? Justifique.
(a) Que lei de conservação se aplica a este problema? Justifique.
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