Uma caixa com massa de
é puxada verticalmente para cima por uma força de 68 N aplicada a uma corda presa na caixa. Determine a) a aceleração da caixa e b) a velocidade vertical da caixa depois de 2s.
Passo 1
O enunciado dá uma caixa de massa
sendo puxada verticalmente para cima por uma força constante de tração
. Vamos usar a Segunda Lei de Newton para encontrar a aceleração e depois as equações do movimento uniformemente acelerado para achar a velocidade após
.
Passo 2
Desenhando o Diagrama de Corpo Livre na direção vertical (eixo
para cima positivo), temos a tração
para cima e o peso
para baixo. Pela Segunda Lei de Newton:
Passo 3
Calculando o peso e a aceleração:
Passo 4
Assumindo que a caixa parte do repouso
e tem aceleração constante, usamos
Resposta
a) A aceleração da caixa é
.
b) A velocidade após é
para cima.
b) A velocidade após