Question

5.
Qual será a força aplicada para levantar uma caixa cuja massa é de 45 kg?
a=5m/s^2? *
Marcar apenas uma oval.
9N
000
8N;
7N;​

Answer 1

Resposta:

    A força necessária para erguer a caixa com uma aceleração de 5m/s2 é de 675N.

Explicação:

    A segunda Lei de Newton nos informa que:

    $F_r = Ma$,

onde, $F_r$ é a força resultante aplicada sobre um corpo, M é a massa do corpo e a é a aceleração que o corpo sentira devido a ação da força.

    De modo geral a segunda Lei informa o quanto de aceleração uma dada força provocará em um corpo. No problema desejamos encontrar qual a força necessária para gerar, em um corpo de 45kg, uma aceleração de $5m/s^2$.

    Na situação descrita no problema há duas forças sendo aplicadas sobre o corpo, uma para levantar a caixa e outra força provocada pela Terra que atraia a caixa para o chão (a força Peso). Na figura em anexo vemos um esquema das forças aplicadas sobre a caixa.

    A força Peso é determinada a partir da seguinte equação:

    $P = Mg$,

onde, P é a força peso, M é a massa do corpo e g é a aceleração decorrente da gravidade no caso da Terra podemos considerar g como sendo $-10m/s^2$.

    A força resultante sobre a caixa será determinada pela subtração da força que estamos aplicando para levantar pela a força peso. Desta forma temos que:

    $F_r = F - P;\\F_r = F - Mg.$      

 

   O problema esta interessado em descobrir qual o valor de F necessário para gerar uma aceleração de  $5m/s^2$  em um corpo cuja a massa é de 45kg. O problema nos informa M, a e conhecemos g, com isso podemos aplicar a segunda Lei de Newton para encontrar F:

    $F_r = Ma;\\F_r = F - Mg;\\F - Mg = Ma;\\F = Ma + Mg;\\F = M(a+g);\\F = 45(5+10);\\F = 675N.$

    Assim sendo para erguer uma caixa de 45kg com uma aceleração de $5m/s^2$ necessitamos aplicar uma força de 675N.