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Enunciado

FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Mecânica dos Fluidos- Ed: 1º - Capítulo 1.Problemas - Ex. 18

Uma rocha de 5   k g é lançada para cima com uma força de 150   N num lugar onde a aceleração da gravidade é de 9,79   m / s 2 . Determine a aceleração da rocha em m / s 2 .

Passo 1

O enunciado quer saber qual é a aceleração a da rocha que foi lançada para cima com uma força F igual a 150   N . Mas atenção! A aceleração da gravidade g desse lugar é diferente do valor que estamos acostumados!

O primeiro passo para descobrir a aceleração da rocha é descobrir quanto vale a força resultante F R atuando sobre a pedra. Essa força resultante é a soma de todas as forças externas que atuam sobre a pedra. Nesse caso, só existem duas forças atuando na pedra: a força peso P e a força F . Logo, F R vale:

F R = F - P

Atenção a força F está sendo diminuída da força P , porque a força F é aplicada para cima e a força P é aplicada para baixo!

Passo 2

O segundo passo para calcular a , é escrever a segunda lei de Newton para a rocha.

F R = m ⋅ a       ⟹     a = F R m       ⟹       a = F - P m

onde m é a massa da rocha.

Passo 3

No terceiro passo, calculamos a força peso P da rocha como a multiplicação entre sua massa m e a gravidade g .

P = m ⋅ g

Substituindo essa fórmula na equação que criamos para a , encontramos:

a = F - P m       ⟹       a = F - m ⋅ g m       ⟹       a = 150 - 5 ⋅ 9,79 5       ⟹       a ≅ 20,2   m / s 2

Resposta

a = 20,2   m / s 2

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