Enunciado
Física - Cutnell e Johnson - Física- Ed: 9º - Capítulo 4.Problemas - Ex. 72
Um pescador está pescando em uma ponte e está usando uma "linha de teste de 45-N." Em outras palavras, a linha vai sustentar uma força máxima de 45 N sem quebra. Qual é o peso do peixe mais pesado que pode ser puxado verticalmente quando a linha é enrolada em (a) a uma velocidade constante e (b) com uma aceleração cuja magnitude é 2,0 m / s2?
Passo 1
Oiii tudo bem?
Vamos lá ver a ciência da pesca, então pega sua vara e vem com a gente!
Passo 2
a. Como o peixe está sendo puxado a uma velocidade constante, ele não tem aceleração. De acordo com Segundo a segunda lei de Newton, a força resultante agindo sobre os peixes deve ser zero. Usaremos esse fato para determinar o peso dos peixes mais pesados que podem ser puxados.
b. Quando o peixe tem uma aceleração para cima, ainda podemos usar a segunda lei de Newton para encontrar o peso dos peixes mais pesados. Porém, como o peixe tem uma aceleração, veremos que o peso máximo é inferior ao da parte (a).
Passo 3
Existem duas forças agindo sobre o peixe (tomando a direção vertical para cima como sendo a positiva): a força máxima de devido à linha, e o peso do peixe (negativo, porque o peso aponta para baixo). Segunda lei de Newton temos que:
Passo 4
Uma vez que o peixe tem uma aceleração ascendente (), a segunda lei de Newton torna
Aqui, é o peso do peixe mais pesado que pode ser puxado com uma aceleração. Resolvendo essa equação para o peso temos
Passo 5
A massa do peixe é a magnitude dada por
Podemos substituir esse dado na equação para o peso
Passo 6
Resolvendo essa equação para o peso