Dois carrinhos de supermercado A e B, interligados por um cabo, são puxados horizontalmente, sobre uma superfície horizontal por uma pessoa que aplica uma força F, conforme mostra a figura, Suponha que a massa do carrinho a seja 16kg, e a do carrinho de 8 kg,
Em razão da existência de rodas nos carrinhos o atrito pode ser desprezado . Nessas condições determine: a) A intensidade da força exercida pela pessoa para acelerar o conjunto a zero 0,5 m/s2.
b) A intensidade da força da tração no cabo que interliga os carrinhos, Nas condições do item a
Soluções para a tarefa
Primeiro; calcula-se o peso dos dois carrinhos, lembrando que P=m.g
Logo, adotando 10m/s² . Pa=16.10 Pa=160N Pb=8.10 Pb=80N
Logo, a massa dos dois carrinhos é 240N.
aplicando a Lei de newton
F=m.a
F=240.1/2m/s²
F=120N(a)
Então, proporcionalmente temos que;
120N está dividido em 24kg
2/3 da força aplicada para o carro A e 1/3 da força para B
como o carro B está atrás a força de tração é proporcional.
Logo, 120.1/3 força de tração é igual a 40N (B)
Em força F aplicada em um carrinho de massa de 16 kg conectado por um fio a outro carrinho de massa de 8 kg tem-se que:
a) a intensidade da força para uma aceleração de 0,5 m/s² é igual a 12 N;
b) a intensidade da força de tração é igual a 4 N.
Segunda lei de Newton
A segunda lei de Newton determina que a força resultante (F) pode ser calculado pelo produto entre a massa (m) e a aceleração (a) de um corpo de acordo com a seguinte fórmula:
F = m . a
Terceira lei de Newton
A terceira lei de Newton, ou também conhecida como lei da ação e reação, afirma que toda força de ação gera uma força de reação em outro corpo e de mesmo módulo, direção e sentido oposto.
a) Quando um carrinho A de massa igual a 16 kg e ligado por um fio em outro carrinho B de massa igual a 8 kg sofre a ação de uma força F, da terceira lei de Newton, o carrinho A puxa o fio e o fio puxa o carrinho no sentido contrário. Logo, a tração no carrinho A tem sentido contrário ao da força, então para uma segunda lei de Newton para os dois carrinhos:
F - T = mA . a
T = mB . a
Somando-se as duas equações para uma aceleração igual a 0,5 m/s²:
F = (mA + mB) . a = (16 + 8) . 0,5
F = 12 N
b) Substituindo a massa e a aceleração na segunda lei de Newton para o carrinho B para cálculo da força de tração:
T = mB . a = 8 = 0,5
T = 4 N
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