Seja dado um corpo com massa
. Ele anda com velocidade constante
. Há três forças
e
aplicado nesse corpo. Duas delas são
e
. Obs: Pense se esse é um problema de estática ou de dinâmica.
a) Ache a força
.
b) O dado da massa ajuda ou não a resolver o problema? Porque?
c) O dado sobre a velocidade ajuda ou não a resolver o problema? Porque?
a) Ache a força
b) O dado da massa ajuda ou não a resolver o problema? Porque?
c) O dado sobre a velocidade ajuda ou não a resolver o problema? Porque?
Passo 1
O enunciado nos dá um corpo de massa
que se desloca com velocidade constante
. Sobre ele atuam três forças
,
e
, sendo
e
.
Pede-se:
a) determinar ;
b) analisar se o dado da massa ajuda a resolver;
c) analisar se o dado da velocidade ajuda a resolver.
O conteúdo aqui é a aplicação da Segunda Lei de Newton e o entendimento de equilíbrio dinâmico (aceleração nula).
Pede-se:
a) determinar
b) analisar se o dado da massa ajuda a resolver;
c) analisar se o dado da velocidade ajuda a resolver.
O conteúdo aqui é a aplicação da Segunda Lei de Newton e o entendimento de equilíbrio dinâmico (aceleração nula).
Passo 2
Como o corpo mantém velocidade constante, a aceleração é nula. Pela Segunda Lei de Newton temos
ou seja, as três forças estão em equilíbrio dinâmico, o que equivale a um problema de estática:
Passo 3
Reescrevendo a condição de equilíbrio, isolamos
:
Passo 4
Calculamos primeiro
:
Logo
Passo 5
O valor da massa
aparece na Segunda Lei
. Como
, obtemos
independente de
. Portanto, o dado
não entra no cálculo de
.
Passo 6
O valor numérico da velocidade
também não entra no cálculo, pois só importa que ela seja constante (ou seja, aceleração nula). Assim, conhecer os componentes de
não altera o resultado de
.
Resposta
a)
b) O dado da massa não é útil porque, com aceleração zero, independe de
.
c) O dado da velocidade não é útil porque só interessa que ela seja constante (ou seja, ); seus valores numéricos não entram no cálculo de
.
b) O dado da massa não é útil porque, com aceleração zero,
c) O dado da velocidade não é útil porque só interessa que ela seja constante (ou seja,