Enunciado
Física - Física para Cientistas e Engenheiros - Mecânica, Oscilações e Ondas, Termodinâmica: Volume 1 - 6ª Edição - Mosca, Tripler- Ed: 6º - Capítulo 4.1 - Ex. 23
Uma caixa de madeira no chão é pressionada contra uma mola horizontal comprimida presa à parede. O chão horizontal sob a caixa não apresenta atrito. Desenhe o diagrama de corpo livre da caixa nos seguintes casos. (a) A caixa é mantida em repouso contra a mola comprimida. (b) A força segurando a caixa contra a mola deixou de existir, mas a caixa ainda está em contato com a mola. (c) A xaixa perdeu contato com a mola.
Passo 1
Oi pessoal, tudo bem? Vamos analisar cada item passo a passo.
O diagrama de corpo livre da situação descrita está identificado na figura abaixo:
Onde:
- Força normal exercida pelo chão.
- Força gravitacional exercida pela Terra.
- Força exercida pela mola.
- Força exercida pela mão para que o objeto permaneça em repouso.
- Força normal exercida pelo chão.
- Força gravitacional exercida pela Terra.
- Força exercida pela mola.
- Força normal exercida pelo chão.
- Força gravitacional exercida pela Terra.
É interessante notar que para que a condição de repouso seja respeitada, a força normal deve ser igual a força gravitacional, e a força exercida pela mola dever ser igual a força da mão que a comprime.
Passo 2
Para o item (b), temos que seu diagrama de corpo livre é dado por:
Onde:
É interessante notar que, como a força normal é igual a força gravitacional, a força exercida pela mola será a força resultante sobre a caixa.
Passo 3
Para o item (c) temos que:
Onde:
É interessante notar que, como a força normal é igual a força gravitacional, a força resultante é nula.
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)