A velocidade de um trenó duplo está aumentando porque ele possui uma aceleração de
. Em um certo instante de tempo, as forças de resistência ao movimento, incluindo o atrito cinético e a resistência do ar, totalizam 450 N . A massa do trenó com o piloto e co-piloto é de 270 kg . (a) Qual o módulo da força que impulsiona o trenó para a frente? (b) Qual o módulo da força resultante que age sobre o trenó?
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício fala sobre a dinâmica de um trenó que está acelerando. A gente vai precisar usar a Segunda Lei de Newton, que relaciona força, massa e aceleração. Vamos descobrir qual é a força que empurra o trenó para frente e qual é a força resultante que age sobre ele.
Passo 2
Primeiro, vamos entender a Segunda Lei de Newton. Ela diz que a força resultante ($ F_{resultado}
m
a $):
No nosso caso, a aceleração do trenó é $ 2,4 , m/s^2 $ e a massa é $ 270 , kg $.
Passo 3
Vamos calcular a força resultante:
Então, a força resultante que está fazendo o trenó acelerar é de 648 N.
Passo 4
Agora, sabemos que existem forças de resistência ao movimento totalizando 450 N. Para que o trenó esteja acelerando, a força que empurra para frente ($ F_{empuxo} $) precisa não só compensar essa resistência, mas também fornecer a força resultante que calculamos.
Então, temos:
Substituindo os valores:
Resposta
(a) A força que impulsiona o trenó para a frente é de 1098 N.
(b) A força resultante que age sobre o trenó é de 648 N.