O super-homem lança uma rocha de 2400 N sobre seu adversário. Qual é a força horizontal que o super-homem deve aplicar sobre a rocha para que ela se desloque com uma aceleração horizontal igual a
?
Passo 1
O enunciado dá as seguintes informações e faz a seguinte pergunta:
- Informação: o peso (força peso) da rocha é
. - Informação: a aceleração horizontal desejada é
. - Pergunta: qual é a força horizontal que o super-homem deve aplicar sobre a rocha para que ela tenha essa aceleração?
Passo 2
Transformar o peso da rocha em massa. Explicação e fórmula:
- O peso
é a força gravitacional sobre a massa e relaciona-se com a massa por
onde:
-
é o peso em newtons ( ), -
é a massa em quilogramas ( ), -
é a aceleração da gravidade em .
Aqui foi dado
. Vamos usar
(valor padrão perto da superfície da Terra). Então a massa é
Calculemos esse valor:
Breve comentário: a unidade fica em
porque
.
Passo 3
Relacionar força horizontal com aceleração (segundo de Newton). Explicação e fórmula:
- A segunda lei de Newton diz que a soma das forças resultantes (
) sobre um objeto é igual à massa vezes a aceleração:
onde:
-
é a força resultante (em ), -
é a massa (em ), -
é a aceleração (em ).
No eixo horizontal, se desprezarmos forças horizontais adicionais (como resistência do ar), a força horizontal que o super-homem precisa aplicar é igual à força resultante horizontal. Logo:
Substituindo
calculado e
:
Façamos a conta:
Passo 4
Arredondamento e interpretação final:
- Os dados têm precisão até pelo menos três algarismos significativos (o valor
tem três), então é razoável apresentar a resposta com três algarismos significativos. - Arredondando
para três algarismos significativos obtemos , ou .
Comentário encorajador: pronto — você converteu peso em massa, aplicou a segunda lei de Newton e fez o arredondamento. Tá indo bem!