Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 1- Ed: 10º - Capítulo 4.Exercícios - Ex. 24
Uma astronauta está ligada a uma nave espacial por um cabo forte. A astronauta com sua roupa e equipamentos possui massa total de 105 kg, enquanto a massa do cabo é desprezível. A massa da espaçonave é igual a . A espaçonave está longe de qualquer corpo celeste, de modo que as forças gravitacionais externas sobre ela e sobre a astronauta são desprezíveis. Supomos também que a astronauta e a espaçonave estejam em repouso inicialmente em um sistema de referencial inercial. A astronauta puxa o cabo com força de 80 N. a) Qual é a força que o cabo exerce sobre a astronauta? b) Visto que , como pode um ‘cabo sem massa’ (m=0) exercer uma força? c) Qual é a aceleração da astronauta? d) Qual é a força que o cabo exerce sobre a espaçonave? e) Qual é a aceleração da espaçonave?
Passo 1
E aí, maninho(a). Tudo beleza? Essa questão fala sobre os usos gerais das leis de Newton. Bem, a gente entende melhor praticando. Certo? Então, vamos lá!!
a) Qual é a força que o cabo exerce sobre a astronauta?
Esse item da questão exemplifica a tal frase “ Toda ação gera uma reação no sentido oposto e de mesma intensidade”. Desta forma, a força que a astronauta exerce sobre a corda e a força que o cabo exerce sobre a astronauta é um par “ação-reação”. Ou seja, a força que o cabo exerce sobre a astronauta é de 80 N, conforme dito no enunciado.
Passo 2
b) Visto que , como pode um ‘cabo sem massa’ (m=0) exercer uma força?
O que justifica isso é que o cabo está sob tensão. Ou seja, é apenas uma reação à força exercida pela astronauta.
Passo 3
c) Qual é a aceleração da astronauta?
Passo 4
d) Qual é a força que o cabo exerce sobre a espaçonave?
Não há força resultante no cabo. Então, a força que a espaçonave exerce no cabo deve ser 80 N, mas não sendo um par “ação-reação”, como é definido entre a astronauta e o cabo.
Passo 5
e) Qual é a aceleração da espaçonave?
Resposta
a) 80 N
b)O que justifica isso é que o cabo está sob tensão. Ou seja, é apenas uma reação à força exercida pela astronauta.
c)
d)80 N
e)