Exercícios Resolvidos de Terceira Lei de Newton

Ver Teoria

Enunciado

(Capítulo 5.9 – Exercício 27) Um bombeiro que pesa 712   N escorrega por um poste vertical com uma aceleração de 3,00   m \ s ² , dirigida para baixo . Quais são (a) o módulo e (b) o sentido (para cima ou para baixo) da força vertical exercida pelo poste sobre o bombeiro e (c) o módulo e (d) o sentido da força vertical exercida pelo bombeiro sobre o poste?

Passo 1

Oieee gente, vamos lá resolver esse exercício do bombeiro que escorrega naquele negocinho hehehe

Para iniciar essa questão, precisamos ter em mente que a força resultante F r → que age sobre um corpo é a soma de todas as forças que atuam no mesmo e está relacionada à aceleração a → pela definição da segunda lei de Newton:

F r → = ∑ n = 0 N F i → = m a →

Podemos considerar, nesta questão, que a força resultante age somente na vertical, assim podemos aplicar a segunda lei de Newton para a componente nesta direção:

F r y = m a y

Nesta questão, nós temos o peso do bombeiro ( P b = 712   N ), a aceleração vertical para baixo ( a y = 3,00   m / s 2 ) e o problema nos pede o módulo e o sentido da força vertical exercida pelo poste sobre o bombeiro, e o módulo e o sentido da força vertical exercida pelo bombeiro sobre o poste, bora?

Passo 2

a) b) Para iniciar, vamos fazer uma breve análise sobre o sentido da força que o poste faz no bombeiro, ok?

A aceleração da gravidade é 9,8   m / s 2 e esta seria a aceleração resultante se somente o peso atuasse sobre o bombeiro, correto? Neste caso, a aceleração do bombeiro é menor que 9,8   m / s 2 , portanto, a força que o poste exerce no bombeiro deve ser contrária a força peso, ou seja, a força que o poste faz sobre o bombeiro é vertical para cima.

Aplicando a segunda lei de Newton para determinar o módulo da força do poste sobre bombeiro:

F r y = F p b - P = - m a y

Para determinar a massa do bombeiro, dividiremos o peso por 9,8 , assim:

F p b - 712 = - 712 9,8 × 3

Isolando F p b :

F p b = - 218 + 712 = 494   N

Passo 3

c) d) Pela terceira lei de Newton podemos afirmar que o módulo da força que o bombeiro faz sobre o poste é igual ao módulo da força que o poste faz sobre o bombeiro, porém com sentido trocado. Portanto, podemos afirmar que o módulo que a força do bombeiro sobre poste é 494   N e tem sentido vertical para baixo.

Show de bola??

Resposta

  1. F p b = 494   N ;
  2. P a r a   c i m a ;
  3. F b p = 494   N ;
  4. P a r a   b a i x o .

Exercícios de Livros Relacionados

Uma espaçonave decola verticalmente da Lua, onde g=1,6m / s ² . ² Se a nave tem uma aceleração vertical para cima de 1,0m / s ² ²no instante da decolagem, qual é o módulo da força exercida pela nave s
32. O bloco de 1,0k g da FIGURA P7.32 está preso a uma parede por meio de uma corda. Ele está colocado sobre outro bloco de 2,0k g . O bloco inferior é puxado para a direita por uma força de tensão de
30. Os dois blocos da FIGURA P7.30 escorregam rampa abaixo. Quanto vale a tensão na corda, desprovida de massa?
Dois cavalos puxam horizontalmente cordas amarradas a um tronco de árvore. As duas forças F → 1 e F → 2 que elas exercem sobre o tronco são tais que a força resultante R → possui módulo igual ao de F
Uma velocista de competição mundial que pesa 55 k g pode se acelerar a partir do bloco de partida com uma aceleração aproximadamente horizontal cujo módulo é igual a 15 m / s 2 . Que força horizontal