Um objeto é suspenso por uma corda presa ao teto. Discuta a relação entre a força normal exercida pelo teto e o peso do objeto.
Passo 1
O enunciado fala de um objeto de massa
suspenso por uma corda presa ao teto, em repouso. O conteúdo é estática de partículas e equilíbrio de forças. Para resolver, vamos usar o diagrama de corpo livre do objeto e aplicar a Segunda Lei de Newton em situação de equilíbrio (
).
Passo 2
No objeto atuam duas forças verticais: o peso para baixo,
, e a tensão da corda para cima,
. Em módulo, o equilíbrio vertical exige
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Passo 3
Agora considere o teto: a corda puxa para baixo com força de módulo
. Em reação, o teto exerce sobre a corda uma força de mesmo módulo e sentido oposto. Essa força de reação é o que chamamos aqui de força normal
.
Passo 4
Como a corda transmite a tensão sem perda, esse valor de reação é igual a
. Portanto
Resposta
A força normal que o teto exerce sobre a corda (e, indiretamente, sobre o objeto) é igual ao peso do objeto. Em módulo,