Duas forças horizontais agem sobre um bloco de madeira de
de massa que pode deslizar, sem atrito, sobre uma mesa plana e horizontal onde está situado um sistema de coordenadas cartesianas
. Uma das forças é
.
Em termos dos vetores unitários, responda:
Qual a expressão de uma terceira força
para que o movimento seja uniforme?
Em termos dos vetores unitários, responda:
Qual a expressão de uma terceira força
Passo 1
Beleza, o enunciado diz que temos um bloco de madeira de 2,0 kg sobre uma mesa sem atrito e que uma força horizontal
está agindo nesse bloco. A ideia é encontrar uma “terceira” força
Conteúdo: Dinâmica vetorial e a Primeira Lei de Newton (movimento uniforme ⇔ aceleração nula). Vamos usar a soma vetorial de forças e
Passo 2
O que diz a teoria?
– Primeira Lei de Newton (ou Lei da Inércia) afirma que, se a resultante das forças sobre um corpo é zero, ele não acelera (ou seja, mantém velocidade constante).
– Matematicamente:
– Primeira Lei de Newton (ou Lei da Inércia) afirma que, se a resultante das forças sobre um corpo é zero, ele não acelera (ou seja, mantém velocidade constante).
– Matematicamente:
Passo 3
Como só temos forças horizontais, aplicamos
porque não existe atrito ou outra força conhecida (a gente está incluindo só a
Passo 4
Para anular um vetor, a gente multiplica por
. Logo:
$$\vec F_3 = -,\vec F_1 = -\bigl(3{,}0,\hat\imath + 4{,}0,\hat\jmath\bigr);\mathrm{N}
= (-3{,}0;\mathrm{N}),\hat\imath + (-4{,}0;\mathrm{N}),\hat\jmath.$$