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Exercícios Resolvidos de Força Peso e Força Normal

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Enunciado

9 - Um garoto puxa uma caixa de madeira ao longo de um piso horizontal áspero a velocidade constante por meio de uma força   P , como mostrado na figura. No diagrama f é a magnitude da força de atrito, N é a magnitude da força normal e F g é a magnitude da força da gravidade.

Qual das alternativas a seguir deve ser verdadeira?

  1. P = f   e   N = F g
  2. P = f e N > f g
  3. P > f   e   N < F g
  4. P > f e N = F g
  5. Nenhuma das alternativas

Passo 1

Pensa comigo, o bloco não tem movimento na vertical, logo, se temos esse diagrama aqui:

A força N junto com P 2 se cancelam com a F g , e para se cancelar, os módulos devem ser os mesmos:

N + P 2 = F g

Com isso, podemos ver que se F g é N somado a alguma outra força, F g > N , certo?

Agora, em relação à força P e a força f , vamos pensar no seguinte: a força P tem uma angulação para cima de θ graus...

Logo, a força P em reação a componente horizontal P 1 é igual à...

P 1 = P cos ⁡ θ   →

P = P 1 cos ⁡ θ

Só que o menino arrasta a caixa em velocidade constante, o que significa que pela terceira lei de Newton a força P 1 e f devem ser iguais em módulo (se fosse maior, a velocidade na caixa estaria aumentando):

P 1 = f

Mas o θ é positivo, logo o cosseno é positivo e certamente menor que 1 (cosseno varia de - 1 a 1 sendo que ele é 1 se θ = 0 ). Ora, se dividirmos um número por um número menor que 1 ele cresce, ou seja...

P 1 cos ⁡ θ > P 1

Então...

P > f

Resposta

Letra C.

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