Considere uma caixa em repouso sobre um plano horizontal na superfície terrestre. Mostre, através de um esquema, as forças que aparecem nos vários corpos, indicando os pares ação-reação.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem uma caixa parada sobre uma superfície horizontal na Terra. O que a gente vai fazer é identificar todas as forças que atuam nessa caixa e na Terra, e mostrar como elas formam pares de ação e reação. Vamos precisar conhecer um pouco sobre as forças que agem em objetos em repouso e a Terceira Lei de Newton, que fala sobre esses pares de forças.
Passo 2
Primeiro, vamos olhar para a caixa. Como ela está parada, deve ter forças atuando nela que se equilibram. A principal força que atua para baixo é o peso da caixa, que é calculado pela fórmula:
onde $ m $ é a massa da caixa e $ g $ é a aceleração da gravidade.
Passo 3
Agora, a superfície horizontal (o chão) exerce uma força para cima na caixa, chamada de força normal ($ N $). Essa força normal é igual em módulo e oposta em direção ao peso da caixa, para que a caixa não acelere para baixo.
Passo 4
De acordo com a Terceira Lei de Newton, para cada força que a caixa exerce sobre o chão, o chão exerce uma força igual e oposta sobre a caixa. Então, a caixa também está exercendo uma força para baixo no chão, que é igual ao seu peso ($ P
N $) para cima na caixa.
Passo 5
Além disso, se não houver outras forças atuando, como atrito ou forças externas, essas são todas as forças principais envolvidas. Então, resumindo:
-
Forças na Caixa:
- Peso ($ P $) para baixo.
- Força normal ($ N $) para cima.
-
Forças no Chão:
- Força normal ($ N $) para cima exercida pelo chão na caixa.
- Peso ($ P $) para baixo exercido pela caixa no chão.
Resposta
As forças que atuam na caixa são o peso para baixo e a força normal do chão para cima. No chão, a caixa exerce seu peso para baixo e o chão exerce a força normal para cima na caixa. Esses são os pares de ação e reação conforme a Terceira Lei de Newton.