Enunciado

Como trote, seus amigos o sequestraram enquanto você dormia e o transportaram para a superfície de um lago congelado. Quando acorda você está a 30,0   m da margem mais próxima. O gelo é tão escorregadio (isto é, sem atrito) que você não consegue caminha. Você se dá conta de que pode usar a terceira lei de Newton a seu favor e decide atirar o objeto mais pesado que tem, uma bota, com o objetivo de se colocar em movimento. Tome seu peso como 595   N . (a) Em qual sentido você deve atirar sua bota para atingir mais rapidamente a margem? (b) Se você atira sua bota de 1,20   k g com uma força média de 420   N e o lançamento leva 0,600   s (o intervalo de tempo durante o qual você aplica a força), qual é a magnitude da força que a bota exerce sobre você? (suponha aceleração constante.) (c) Quanto tempo leva para você atingir a margem, incluindo o ourto espaço de tempo durante o qual você estava atirando a bota?

Passo 1

Oi pessoal, tudo bem? Vamos analisar essa questão.

Item (a):

Você deve jogar a bota no sentido oposto ao sentido da margem mais próxima.

Passo 2

Item (b):

Bom pessoal, por definição, a força que você exerce na bola deve ser a mesma que ela exerce sobre você. Logo:

F = 420   N

Passo 3

Item (c)

O tempo requerido é dado pela soma do tempo de viagem até o tempo de viagem até a margem:

∆ t t o t a l = 0,600 + ∆ t 12

Pela equação da posição para aceleração constante, temos:

∆ x 01 = 1 2 a 01 ∆ t 01 2

Aplicando a segunda lei de Newton, temos:

a 01 = F m é d g w

Susbtituindo os valores, temos que:

a 01 = 420 ⋅ 9,81 595

a 01 = 6,925   m / s 2

Com a aceleração em mãos, podemos descobrir o primeiro deslocamento:

∆ x 01 = 1 2 6,925 ⋅ 0,6 2

∆ x 01 = 1246   m

Para o tempo desconhecido temos:

∆ t 12 = ∆ x 12 v 1

Sabemos que:

∆ x 12 = 30 - ∆ x 01 v 1

A velocidade é dada por:

v 1 = a 01 ⋅ ∆ t 01

Portanto:

∆ t t o t a l = 30 - 1,246 6,925 ⋅ 0,6 + 0,6

∆ t t o t a l = 7,52   s

Resposta

a ) V o c ê   d e v e   j o g a r   a   b o t a   n o   s e n t i d o   o p o s t o   a o   s e n t i d o   d a   m a r g e m   m a i s   p r ó x i m a

b ) F = 420   N

c ) ∆ t t o t a l = 7,52   s

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Uma bola de argila de 100g é arremessada horizontalmente, com velocidade de 10m / s , contra um bloco de 900g em repouso sobre uma superfície livre de atrito. Ela bate no bloco e fica grudada. A argil
45. Um equilibrista de 70k g está em pé sobre o centro de uma corda esticada horizontalmente. Os suportes da corda se encontram a 10m um do outro e a corda forma 10 ° com a horizontal nas duas extremi
30. Os dois blocos da FIGURA P7.30 escorregam rampa abaixo. Quanto vale a tensão na corda, desprovida de massa?
34. O bloco inferior da FIGURA P7.34 é puxado por uma força de tensão de 20N . O coeficiente de atrito cinético entre o bloco inferior e a superfície vale 0,30 . O coeficiente de atrito cinético entre
46. Obtenha uma expressão para o módulo da força horizontal F da FIGURA P7.46 para a qual m 1 não escorregue para cima nem para baixo sobre a cunha. Todas as superfícies são livres de atrito