A massa de uma carroça é dez vezes maior do que a massa de um cavalo. O cavalo exerce sobre a carroça uma força
e a carroça exerce sobre o cavalo uma força
. Como pode o cavalo e a carroça se deslocarem com a mesma aceleração, uma vez que a carroça possui massa dez vezes maior do que a massa do cavalo?
Passo 1
Beleza, vamos lá! Você tem um cavalo e uma carroça onde a carroça pesa dez vezes mais que o cavalo. Ambos estão puxando com a mesma força
um para o outro. A questão é: como eles conseguem acelerar juntos com a mesma velocidade se a carroça é bem mais pesada?
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar da segunda lei de Newton, que diz que a força resultante (
) em um objeto é igual à massa (
) dele multiplicada pela aceleração (
):
Passo 3
Agora, vamos identificar as massas. Se chamarmos a massa do cavalo de
, então a massa da carroça será
.
Passo 4
Como o cavalo e a carroça estão puxando um ao outro com a mesma força
, mas querem acelerar juntos, precisamos considerar o sistema todo como uma única entidade.
Passo 5
A massa total do sistema (cavalo + carroça) é
. A força total que faz esse sistema acelerar é a força que o cavalo exerce para puxar a carroça, que é
.
Passo 6
Aplicando a segunda lei de Newton no sistema todo:
Por isso, a aceleração do sistema é:
Passo 7
Mesmo que a carroça seja mais pesada, a força aplicada pelo cavalo resulta em uma aceleração que é distribuída entre as duas massas. Por isso, ambos conseguem acelerar juntos com a mesma taxa.
Resposta
Portanto, o cavalo e a carroça conseguem se deslocar com a mesma aceleração porque a força total aplicada é distribuída sobre a massa total do sistema, resultando na mesma aceleração para ambos.