Enunciado
Física - Randall D. Knight- Ed: 2º - Capítulo 5.Exercícios e Problemas - Ex. 54
Um saco de guloseimas encontra-se sobre o assento de seu carro quando você para em um semáforo vermelho. O saco não escorrega sobre o assento. Desenhe um diagrama de movimento, um diagrama de identificação de forças e um diagrama de corpo livre para o saco.
Passo 1
Um diagrama de movimento é uma representação ao longo do tempo da posição de um objeto.
Pensando na situação em que você frea o carro: se o saco de guloseimas está no banco do carona sem nada que esteja o prendendo, e, ainda assim, na frenagem, o saco fica imóvel, é porque alguma força atuou nele, impedindo que fosse arremessado pra frente e caísse no chão do carro.
Essa força é a força de atrito entre o saco de guloseimas e o banco do carro.
Assim, considerando essa situação, o diagrama de movimento pro saco pode ser representado da seguinte forma:
Representando a desaceleração do carro, e do próprio saco.
Passo 2
Os diagrama de identificação de forças e de corpo livre indicam as forças que estão agindo na situação.
Como o saco de guloseimas está sobre o banco, tem a ação das forças normal e gravitacional (por seu próprio peso). Isso, além do atrito do banco com o saco.
Podemos desenhar o seguinte diagrama de forças:
Onde identificamos:
força gravitacional
força normal
força de atrito
Aqui, a força de atrito é a responsável por manter o saco imóvel no banco.
Os módulos das forças, representados pelos tamanhos das setas, aqui, são arbitrários.
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)