Questão 1:
Responda as seguintes perguntas:
b) “Em geral a força normal não é igual à força peso”. Forneça ao menos dois exemplos cotidianos em que a força normal é igual à força peso, e forneça ao menos dois exemplos cotidianos em que a força normal é diferente da força peso.
b) “Em geral a força normal não é igual à força peso”. Forneça ao menos dois exemplos cotidianos em que a força normal é igual à força peso, e forneça ao menos dois exemplos cotidianos em que a força normal é diferente da força peso.
Passo 1
O enunciado pede para ilustrar, com exemplos do dia a dia, situações em que a força normal
sobre um objeto é igual ao seu peso
e situações em que
. O conteúdo envolve a segunda lei de Newton e a definição de peso (força gravitacional) e força normal de contato.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar as definições:
A força peso é a força gravitacional que a Terra exerce sobre um corpo de massa , dada por
A força peso é a força gravitacional que a Terra exerce sobre um corpo de massa
com módulo
.
A força normal é a força de contato que uma superfície exerce ortogonalmente sobre um corpo apoiado.
A força normal
Passo 3
Quando o corpo está em repouso sobre uma superfície horizontal e não há nenhuma outra força vertical (nem acelerações para cima ou para baixo), a soma das forças na direção vertical é zero. Aplicando
:
Passo 4
Dois exemplos cotidianos em que
:
- Um livro parado sobre uma mesa perfeitamente horizontal, sem guincho nem aceleração vertical.
- Um carro estacionado sobre uma rua plana, sem arrancar nem frear bruscamente.
Passo 5
Agora, sempre que houver aceleração na direção vertical ou mudança na orientação da superfície de apoio (plano inclinado), a normal deixa de equilibrar exatamente o peso. Nesse caso,
leva a
ou, em plano inclinado sem aceleração vertical pura, a componente normal é
, diferente de
.
Passo 6
Dois exemplos cotidianos em que
:
- Uma pessoa dentro de um elevador que acelera para cima: a normal no piso aumenta (
). Se acelera para baixo, . - Um carrinho descendo um plano inclinado sem pneus “colados”: a normal vale
, que é menor que sempre que .
Resposta
Casos em que
:
- Livro em repouso sobre mesa horizontal.
- Carro estacionado em estrada plana.
Casos em que
:
- Pessoa num elevador acelerando (para cima
, para baixo ). - Bloco ou carrinho num plano inclinado, onde
.