Considere uma pessoa em repouso, de pé, sobre um piso horizontal rígido (pode substituir a pessoa por um bloco pois a análise é semelhante).
A) Representar as forças que agem no sistema.
B) Determinar as relações quantitativas entre essas forças.
A) Representar as forças que agem no sistema.
B) Determinar as relações quantitativas entre essas forças.
Passo 1
O enunciado pede para modelar uma pessoa em pé, em repouso, sobre um piso rígido. Na prática, substituímos a pessoa por um bloco de massa
. O conteúdo é estática: usaremos diagrama de corpo livre e as Leis de Newton (equilíbrio de forças e Terceira Lei de Newton).
Passo 2
Desenhamos o diagrama de corpo livre do bloco (a pessoa) isolado:
– A força peso atua para baixo, aplicada pelo campo gravitacional da Terra, com módulo
.
– A força normal atua para cima, aplicada pelo piso sobre o bloco, com módulo
.
Não há outras forças horizontais nem atrito atuando, pois o bloco está em repouso sem tendência a deslizar.
– A força peso
– A força normal
Não há outras forças horizontais nem atrito atuando, pois o bloco está em repouso sem tendência a deslizar.
Passo 3
Aplicamos a condição de equilíbrio estático (Segunda Lei de Newton com aceleração zero):
Logo,
Substituindo
, temos
Passo 4
Identificamos também as forças de reação (Terceira Lei de Newton):
– O peso tem reação
, mesma linha de ação, sentidos opostos, mesmos módulos
.
– A normal tem reação
, mesmos módulo
, sentidos opostos.
– O peso
– A normal
Resposta
A) Diagrama de corpo livre:
para baixo e
para cima.
B) Relações quantitativas:
e os pares ação-reação são
e