Enunciado

Imagine que você esteja sustentando um livro de 4 N em repouso sobre a palma de sua mão. Complete as seguintes sentenças:

  1. Uma força de cima para baixo de módulo 4 N é exercida sobre o livro pela ________.
  2. Uma força de baixo para cima de módulo _______ é exercida sobre ________ pela palma da sua mão.
  3. É a força de baixo para cima do item ( b ) a reação da força de cima para baixo do item ( a ) ?
  4. A reação da força do item ( a ) é a força de módulo ______ exercida sobre _______ pelo ________. Seu sentido é _________.
  5. A reação do item ( b ) é a força de módulo _______ exercida sobre _______ pelo _______.
  6. As forças dos itens ( a ) e ( b ) são iguais e opostas em virtude da _________ lei de Newton.
  7. As forças dos itens   ( b ) e ( e ) são iguais e opostas em virtude da _______ lei de Newton.
  8. Suponha agora que você exerça sobre o livro uma força de baixo para cima de módulo igual a 5 N .

  9. O livro permanece em equilíbrio?
  10. É a força exercida sobre o livro pela sua mão igual e oposta à força exercida sobre o livro pela Terra?
  11. É a força exercida sobre o livro pela Terra igual e oposta à força exercida sobre a Terra pelo livro?
  12. É a força exercida sobre o livro pela sua mão igual e oposta à força exercida sobre sua mão pelo livro?
  13. Finalmente, suponha que você retire subitamente sua mão enquanto o livro se move para cima.

  14. Quantas forças atuam agora sobre o livro?
  15. O livro está em equilíbrio?

Passo 1

E aí! como vai?

Nesse problema temos uma questão que me lembra muito a época da escola... o que nós temos que fazer é completar as frases dadas no problema onde estamos segurando um livro de 4 N com a palma da mão.

Na parte final do problema temos algumas questões explicativas e para respondê-las, temos que ter as leis de Newton em mente...

Bora lá!

Passo 2

Uma força de cima para baixo de módulo 4 N é exercida sobre o livro pela GRAVIDADE!

É gravidade que está puxando o livro para baixo!

Passo 3

Uma força de baixo para cima de módulo 4 N é exercida sobre o livro pela palma da sua mão.

Como o sistema está em repouso, a força que a mão sustenta o livro deve ser igual ao peso dele.

Passo 4

No item c) queremos sabre se é a força de baixo para cima do item ( b ) a reação da força de cima para baixo do item ( a ) .

A resposta é não! Pois as duas forças estão sendo aplicadas no MESMO objeto! Par ação-reação age em corpos DIFERENTES!

Show?

Passo 5

A reação da força do item ( a ) é a força de módulo 4 N exercida sobre A TERRA pelo LIVRO.

Seu sentido é DE BAIXO PARA CIMA.

Passo 6

Já a reação da força do item ( b ) tem o mesmo módulo, 4 N , é exercida sobre A MÃO pelo LIVRO.

Seu sentido é DE BAIXO PARA CIMA

Passo 7

As forças dos itens ( a ) e ( b ) são iguais e opostas em virtude da PRIMEIRA lei de Newton.

Ela diz que a força resultante em um objeto é nula quando ela está em repouso ou em MRU. Como o livro está em repouso, as forças dos itens ( a ) e ( b ) possuem a mesma magnitude e sentido oposto.

Passo 8

As forças dos itens   ( b ) e ( e ) são iguais e opostas em virtude da TERCEIRA lei de Newton.

Elas formam par ação reação e atuam em dois objetos distintos.

Passo 9

A partir de agora queremos supor que você exerça sobre o livro uma força de baixo para cima de módulo igual a 5 N .

E no item h) queremos saber se o livro permanece em equilíbrio.

Não, pois a força resultante é diferente de zero. Temos, sobre o livro, duas forças: a gravitacional de módulo 4 N , apontando para baixo, e a força exercida pela mão, de cima para baixo e de módulo 5 N . A força resultante nesse caso é:

F r = 5 - 4 = 1 N

Apontando para cima.

Passo 10

No item i) queremos saber se é a força exercida sobre o livro pela sua mão igual e oposta à força exercida sobre o livro pela Terra

NÃO. A força exercida sobre o livro pela mão é maior do que a força exercida sobre o livro pela Terra.

Passo 11

No item j) queremos saber se é a força exercida sobre o livro pela Terra igual e oposta à força exercida sobre a Terra pelo livro.

SIM!

Essas duas forças formam um par ação-reação!

Estamos quase lá!

Passo 12

Agora no item k) queremos saber se é a força exercida sobre o livro pela sua mão igual e oposta à força exercida sobre sua mão pelo livro.

SIM!

Essas duas forças formam um par ação-reação!

Passo 13

Finalmente, suponha que você retire subitamente sua mão enquanto o livro se move para cima.

Queremos saber quantas forças atuam agora sobre o livro

Agora apenas a gravidade está atuando sobre o livro!

Concorda?

Passo 14

E finalmente! Queremos saber se o livro está em equilíbrio

Não, o objeto não está em equilíbrio! Está caindo com uma aceleração de 9,8 m / s 2 .

É isso! O que achou? Responde Aí!

Resposta

( a ) g r a v i d a d e

b 4 N ,   o   l i v r o

( c ) n ã o

d 4 N ,   T e r r a ,   l i v r o ,   p a r a   c i m a

e 4 N ; l i v r o ; p a r a   b a i x o

f p r i m e i r a

( g ) t e r c e i r a

( h ) N ã o

( i ) N ã o

( j ) S i m

( k ) S i m

l a p e n a s a   g r a v i d a d e

( m ) N ã o

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