Um operário mantém uma caixa suspensa em equilíbrio estático aplicando urna força de 200 N em uma corda. Calcule a massa da caixa.

Passo 1

Beleza, vamos resolver essa questão juntos! O enunciado diz que um operário está mantendo uma caixa suspensa em equilíbrio estático aplicando uma força de 200 N em uma corda. Nosso objetivo aqui é descobrir qual é a massa dessa caixa. Para isso, vamos usar conceitos de equilíbrio de forças e a relação entre força, massa e aceleração da gravidade.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que significa estar em equilíbrio estático. Isso quer dizer que a caixa está parada, sem acelerar para cima ou para baixo. Nesse caso, a força que o operário aplica para segurar a caixa (tensão na corda) está equilibrando exatamente o peso da caixa.

Passo 3

Sabemos que o peso de um objeto é calculado pela fórmula:
P = m times g
onde:
  • P é o peso (em newtons, N),
  • m é a massa (em quilogramas, kg),
  • g é a aceleração da gravidade (~9,8 m/s²).
Como a caixa está em equilíbrio, a força que o operário aplica ( T ) é igual ao peso da caixa:
T = P
Então,
T = m times g

Passo 4

Agora, queremos encontrar a massa ( m ). Vamos isolar m na fórmula:
m = Tg

Passo 5

Substituindo os valores que temos:
m = 200, N9,8, m/s² ²
m approx 20,41, kg

Resposta

A massa da caixa é aproximadamente 20,41 kg.

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