Enunciado
Física - Cutnell e Johnson - Física- Ed: 9º - Capítulo 4.Problemas - Ex. 70
Um submarino de 1450 kg sobe em linha reta em direção à superfície. A água do mar exerce uma força de empuxo ascendente de 16140 N no submarino e uma força resistiva para baixo de 1030 N. Qual é a aceleração do submarino?
Passo 1
Oiii tudo bem?
Esse é um problema muito legal, em que vamos aplicar conceitos aprendidos durante o capítulo em uma situação de vida real. Então, vamos lá!
Passo 2
Fiz um diagrama de corpo livre para as forças agindo no submarino, pra ficar mais fácil pra gente visualizar.
Além da força flutuante ascendente e da força resistiva descendente , uma força gravitacional descendente () atua no submarino, onde denota a massa do submarino.
Porque o submarino não está em contato com qualquer superfície rígida, nenhuma força normal é exercida sobre ele. Vamos calcular a aceleração do submarino usando a segunda lei de Newton, usando o diagrama de corpo livre como guia.
Passo 3
Escolhendo para cima como direção positiva, somamos as forças atuando no submarino para encontrar a força resultante . De acordo com Segunda lei de Newton, a aceleração é
Como é uma aceleração positiva, ela está na direção para cima.