2.72. Um cântaro (um vaso bojudo dotado de alça para as mãos) vazio, de peso W, repousa sobre uma mesa. Qual é a força de apoio exercida pela mesa sobre o cântaro? Qual é a força de apoio exercida quando água de peso P é despejada dentro do cântaro?
Passo 1
Beleza, vamos resolver mais uma!
Então a gente tem um cântaro vazio, e essa cântaro pesa . Ele está repousando na mesa.
Vamos desenhar a situação:
Mas esse desenho está incompleto, sabe o que está faltando? Se a só existisse a força peso o cântaro estava caindo, mas ele está em repouso, então existe uma força de apoio. A força de apoio tem que existir de um jeito que faça a força resultante ser igual a zero, já que o cântaro está em repouso. A única forma de isso acontecer é se ela tiver a mesma intensidade do peso do cântaro, mas sentido contrário, então fica assim:
Então temos a força peso em vermelho, e a força de apoio em verde, e as duas tem o módulo igual a .
Passo 2
Agora a gente despeja uma quantidade de água que tem peso igual a dentro do cântaro:
Agora a força peso vai ser do cântaro somado com da água. Bom, a gente pode seguir o mesmo raciocínio, já que o cântaro está em repouso a força de apoio só pode ser no sentido oposto.
Resposta
Quando o cântaro está vazio a força de apoio é , depois que a agua é despejada a força de apoio é .