Um bloco de 10kg está apoiado sobre uma superfície horizontal. Uma força vertical constante de 60N é aplicada sobre ele por uma corda com a intenção de k suspender. Qual é a aceleração vertical do bloco?
Passo 1
Então, temos um bloco de 10 kg apoiado em uma superfície horizontal. Está sendo puxado para cima por uma corda que aplica uma força vertical constante de 60 N. A gente precisa descobrir qual é a aceleração vertical desse bloco. Vamos usar os conceitos de forças em equilíbrio e a segunda lei de Newton para resolver isso.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar todas as forças que atuam no bloco. Tem a força da gravidade, que puxa o bloco para baixo, e a força da corda, que está puxando para cima. A força da gravidade ($ F_g $) pode ser calculada usando a fórmula:
Onde:
- $ m = 10,kg $ é a massa do bloco
- $ g = 9,81,m/s² $ é a aceleração da gravidade
Passo 3
Vamos calcular a força da gravidade:
Então, a gravidade está puxando o bloco para baixo com uma força de 98,1 N.
Passo 4
A força aplicada pela corda ($ F_c
F_{res} $) que age no bloco. Isso é feito subtraindo a força da gravidade da força da corda:
Passo 5
Vamos calcular a força resultante:
O sinal negativo indica que a força resultante está na direção para baixo.
Passo 6
Agora, usamos a segunda lei de Newton para encontrar a aceleração ($ a $):
Rearranjando para encontrar $ a $:
Passo 7
Substituindo os valores:
O valor negativo mostra que a aceleração está direcionada para baixo.
Resposta
A aceleração vertical do bloco é de $ -3,81,m/s² $, ou seja, $ 3,81,m/s² $ para baixo.