Justifique as respostas a cada uma das seguintes perguntas: © Considere uma bola de tênis em contato com um piso parado, e nada mais. A força normal pode ter módulo diferente da força gravitacional exercida na bola?
Passo 1
Então, vamos lá! O enunciado fala sobre uma bola de tênis que está parada sobre um piso imóvel. A pergunta é: será que a força normal (a força que o chão exerce na bola) pode ter um tamanho diferente da força da gravidade que a bola sente? Vamos usar conceitos de equilíbrio de forças para resolver isso.
Passo 2
Primeiro, lembrando o que é força normal. Ela é a força perpendicular que uma superfície exerce sobre um objeto em contato com ela. No nosso caso, é a força que o piso exerce para segurar a bola de tênis.
Passo 3
Sabemos que a força gravitacional (peso) da bola de tênis puxa ela para baixo. Essa força é calculada por
, onde
é a massa da bola e
é a aceleração da gravidade.
Passo 4
Como a bola está parada e nada mais está agindo (sem movimento ou outras forças), estamos em equilíbrio estático. Isso significa que as forças para cima e para baixo se equilibram.
Passo 5
Então, a força normal que o piso exerce para cima deve ser igual em magnitude à força gravitacional que puxa a bola para baixo. Matemáticamente, isso fica
, ou seja,
.
Resposta
Não, a força normal não pode ter módulo diferente da força gravitacional exercida na bola. As duas forças são iguais em magnitude quando a bola está em equilíbrio sobre um piso parado.