Quando um objeto pesado se encontra na caçamba de um caminhão e este passa a se movimentar com aceleração constante, que força faz com que o objeto se movimente com o caminhão, permanecendo no mesmo local em relação ao veículo?
Passo 1
Vamos lá! O problema fala sobre um objeto pesado na caçamba de um caminhão que está acelerando de forma constante. O conteúdo envolvido aqui é a segunda lei de Newton, que trata da relação entre força, massa e aceleração. Para resolver, vamos precisar entender como a força resultante atua para que o objeto permaneça no mesmo lugar em relação ao caminhão durante a aceleração.
Passo 2
Primeiro, lembrando da segunda lei de Newton, temos a fórmula:
onde:
- $ F $ é a força,
- $ m $ é a massa do objeto,
- $ a $ é a aceleração.
Essa fórmula nos diz que a força resultante que age sobre um objeto é igual à sua massa multiplicada pela aceleração.
Passo 3
No contexto do caminhão acelerando, o objeto tende a permanecer em seu estado de repouso devido à inércia. Para que o objeto se mova junto com o caminhão e não deslize para trás, é necessário que uma força seja aplicada nele na direção da aceleração do caminhão.
Passo 4
Essa força que faz o objeto se mover com o caminhão é chamada de força de atrito. A força de atrito estática atua entre o objeto e a superfície da caçamba do caminhão, impedindo que o objeto deslize quando o caminhão acelera.
Passo 5
Aplicando a fórmula da segunda lei de Newton:
Portanto, a força de atrito necessária para que o objeto permaneça no mesmo lugar em relação ao caminhão é igual à massa do objeto multiplicada pela aceleração do caminhão.
Resposta
A força que faz o objeto se mover com o caminhão é a força de atrito, calculada por $ F_{atrito} = m \times a $.