Um carro pequeno está puxando uma caminhonete que estava enguiçada, e eles se movem ao longo de uma estrada com a mesma velocidade e a mesma aceleração. Quando o carro está acelerando, a força que ele exerce sobre a caminhonete possui módulo maior, menor ou igual à força que a caminhonete exerce sobre o carro? Qual veículo recebe a maior força resultante sobre ele, ou as duas forças resultantes possuem o mesmo módulo? Explique.

Passo 1

Beleza, imagina a cena: um carrinho “franguinho” tá puxando uma caminhonete enguiçada, e os dois andam juntos com a mesma velocidade e têm a mesma aceleração pra frente.
Conteúdo que vamos usar:
  • 3ª Lei de Newton (ação e reação)
  • 2ª Lei de Newton (∑F = m·a)
    O que a gente precisa fazer:
  1. Identificar a força de tração que o carro faz na caminhonete e a que a caminhonete faz no carro.
  2. Aplicar a 3ª lei pra ver se essas forças têm mesmo módulo.
  3. Calcular a força resultante em cada veículo usando a 2ª lei e comparar.

Passo 2

Força de ação e reação entre os dois:
  • O carro puxa a caminhonete com uma força |T| = |T'| para frente.
  • A caminhonete “puxa” o carro (na prática empurra pra trás) com uma força .
    Pela 3ª Lei de Newton:
ou seja, os módulos são iguais, só os sentidos são opostos.

Passo 3

Agora vamos achar a força resultante (∑F) em cada um:
Na caminhonete, a única força que acelera pra frente (considerando só o par força de tração e desprezando atritos) é sum Frm caminha = T = mrm caminha,a . Então, pela 2ª Lei:

Passo 4

No carro, existem duas forças principais:
  1. A força do motor sum Frm carro = Frm motor - T' = mrm carro,a empurrando pra frente.
  2. A força de reação (que tem o mesmo módulo de ) puxando pra trás.
    Logo, a resultante nele é:
Mas como , a gente vê que o motor “precisa” entregar justamente a força pra vencer e ainda gerar .

Resposta

  1. A força que o carro exerce na caminhonete e a que a caminhonete exerce no carro têm o mesmo módulo (3ª lei).
  2. As forças resultantes, porém, são diferentes:
    • Na caminhonete: .
    • No carro: .
      Como , a caminhonete recebe a maior força resultante.

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