as três forças mostradas na figura são aplicadas, ao mesmo tempo a um corpo de 3kg de massa, inicialmente em repouso, determine;
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20N 4N 7N
(20N para a esquerda, 4N e 7N para a direita)
a) a força resultante em módulo, direção e sentido.
b) a aceleração que o corpo adquiri.
c) a velocidade do corpo 10 segundos após a aplicação das forças.
Soluções para a tarefa
Para resolver essa questão precisamos saber as fórmulas da força e aceleração, também precisamos lembrar que a força resultante é igual a soma das forças no sistema.
Fórmulas :
F = m × a (Força = massa × aceleração).
a = v ÷ t (aceleração = velocidade ÷ tempo).
a) Para calcular a força resultante, precisamos somar todas as forças. Considerando que para a direita é o sentido positivo do eixo, obtemos :
Fr = F1 + F2 + F3 ( Força resultante = Força 1 + Força 2 + Força 3)
Fr = -20 + 4 + 7 (sinais de positivo e negativo de acordo com o sentido da força no eixo)
Fr = -9 N
O módulo da força resultante então é 9 N.
A direção é horizontal, o eixo em que está e o sentido é para a esquerda.
b) Para achar a aceleração, podemos substituir os valores na fórmula
F = m × a
Substituindo:
9 = 3 × a, passamos o 3 dividindo:
a = 3 m/s²
c) Por fim, substituindo os valores na fórmula a = v ÷ t, podemos achar a velocidade no tempo 10s.
3 = v ÷ 10
Isolando o v:
v = 30 m/s.