Para arrastar uma tora de 75 kg sobre o solo com velocidade constante, você deve puxá-la com uma força horizontal de 225 N. Qual é a força horizontal que você deve exercer caso deseje impor à tora uma aceleração de
?
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem um exercício que envolve puxar uma tora de 75 kg no chão. Quando você arrasta a tora com velocidade constante, você usa uma força horizontal de 225 N. A pergunta é: qual força você precisa aplicar se quiser acelerar a tora em
? Vamos usar conceitos de Física, especificamente as Leis de Newton, para resolver isso.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar da Segunda Lei de Newton, que nos diz que a força total aplicada em um objeto é igual à massa dele multiplicada pela aceleração que queremos dar a ele:
Aqui,
é a força total que precisamos aplicar,
é a massa do objeto (75 kg) e
é a aceleração desejada (2 m/s²).
Passo 3
Mas tem um detalhe importante: quando a tora está se movendo com velocidade constante, isso significa que a aceleração é zero. Nesse caso, a força que você aplica (225 N) está apenas equilibrando a força de atrito que age contra o movimento. Ou seja:
Então, a força de atrito que precisamos vencer é de 225 N.
Passo 4
Agora, quando queremos acelerar a tora, além de vencer a força de atrito, também precisamos aplicar uma força adicional para causar essa aceleração. Então, a força total que precisamos aplicar será a soma da força de atrito e da força necessária para acelerar a tora:
Passo 5
Vamos substituir os valores na fórmula:
Resposta
Você precisa exercer uma força horizontal de 375 N para acelerar a tora a
.