Enunciado
Física - Randall D. Knight- Ed: 2º - Capítulo 7.Exercícios e Problemas - Ex. 8b
|| A mostra dois ímãs potentes localizados nas superfícies opostas de uma pequena mesa. A força atrativa de ação a distância entre eles mantém o ímã inferior no lugar.
Desenhe um diagrama de interação e também diagramas de corpo livre para os dois ímãs e para a mesa. Use linhas tracejadas para ligar forças que constituem pares ação/reação.
Suponha que o peso da mesa seja de , que o peso de cada ímã seja de e que a força magnética sobre o ímã inferior corresponda a três vezes o seu peso. Determine o módulo de cada uma das forças que aparecem nos seus diagramas de corpo livre.
Passo 1
Suponha que o peso da mesa seja de , que o peso de cada ímã seja de e que a força magnética sobre o ímã inferior corresponda a três vezes o seu peso. Determine o módulo de cada uma das forças que aparecem nos seus diagramas de corpo livre.
Para fazer isso vamos convencionar uma coisa, sempre que uma força for para cima ela será negativa e sempre que for para baixo ela será positiva, assim:
Veja que fazendo assim, o a direção da seta já indica o seu sinal. Então se nós acharmos uma força negativa ela será pra cima, não precisaremos inverter nada. Tome cuidado com isso.Para não se atrapalhar a partir dessa convenção nós equacionaremos sempre igualando a zero mantendo o sinal, assim:
Então sabendo que pares tem o mesmo módulo e que já temos os pesos, nós começamos a calcular as forças, como num quebra-cabeças. Vai ficar assim (não se assuste com o desenho):
Veja que se vc somar em cada objeto as forças que sobem com as que descem, vc encontrará zero, justamente por elas se anularem, é isso que garante que o sistema está em equilíbrio.
Resposta
É mostrada as forças no diagrama: