As três partículas na Figura 16 estão inicialmente em repouso. Cada uma delas sofre a ação de uma força externa devido a agentes fora do sistema das três partículas. Os sentidos estão indicados e os módulos são
e
. Qual é a aceleração do centro de massa do sistema e que sentido se move?
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão fala sobre três partículas que estão paradas no começo e cada uma delas está sendo puxada por uma força externa. As forças têm magnitudes de
,
e
. Nosso objetivo é descobrir qual a aceleração do centro de massa desse sistema e em que direção ele vai se mover. Para resolver isso, vamos usar conceitos de física sobre forças e movimento do centro de massa.
Passo 2
Primeiro, precisamos entender que a aceleração do centro de massa de um sistema de partículas depende da força resultante que age sobre ele. A fórmula que vamos usar é:
Onde:
-
é a aceleração do centro de massa. -
é a soma vetorial de todas as forças externas que atuam no sistema. -
é a massa total do sistema.
Passo 3
Agora, vamos calcular a força resultante. Para isso, precisamos considerar as direções das forças. Como a figura não está disponível aqui, vamos supor que as forças
e
estão puxando na mesma dire��ão (vamos chamar de positiva) e
está puxando na direção oposta (negativa).
Então, a força resultante fica:
Passo 4
Agora, precisamos saber a massa total do sistema para calcular a aceleração. A questão não forneceu as massas das partículas, então vamos supor que cada partícula tem massa
. Assim, a massa total
será:
Passo 5
Substituindo a força resultante e a massa total na fórmula da aceleração do centro de massa:
Resposta
A aceleração do centro de massa do sistema é
na direção positiva (a mesma das forças
e
).
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A figura mostra um circuito composto de uma bateria de 24 V e quatro resistores, cujas resistências são
e
. Encontre:
(b) A tensão entre os pontos e
no circuito. ( 2,5 pts)
(b) A tensão entre os pontos