Física, perguntado por yanderson195, 5 meses atrás

Em uma competição do tipo cabo-de-guerra, um grupo puxa um bloco de massa 20 kg com uma força horizontal de 300N para a esquerda, enquanto o outro grupo faz uma força, também horizontal, de 200N para a direita. Calcule a aceleração do bloco. Qual a direção e o sentido da força resultante?

Soluções para a tarefa

Respondido por Messiazin

A aceleração do bloco será de 5m/s² para a esquerda.

Explicação

A Segunda Lei de Newton diz que a Força aplicada em um corpo é proporcional ao produto de sua massa (m) por sua aceleração (a).

Por se tratar de um grandeza vetorial, a Força possui módulo, direção e sentido. A força aponta na mesma direção e sentido da aceleração adotada pelo corpo. Com isso, podemos realizar algumas operações envolvendo vetores, quando falamos de mais de uma força aplicada.

Nesse caso, temos duas forças aplicadas em sentidos opostos (uma de 300N apontando horizontalmente para esquerda e outra de 200N apontando horizontalmente para direita). A força resultante, como sabemos, é a soma das forças aplicadas. No caso em questão, devemos realizar a subtração entre a maior força e a menor força ( de sentido contrário). Com isso, temos:

$\left \{ {{F_1=300N} \atop {F_2=200N}} \right. \\\\\\F_r=F_1 - F_2\\\\F_r = 300 - 200\\\\F_r = 100N$

Como a força para esquerda é maior que a força para a direita, teremos uma resultante que apontará para a esquerda, com módulo sendo a diferença das duas forças. Nesse caso, a aceleração também será para a esquerda. O valor da aceleração pode ser calculado da seguinte maneira:

$F_r = m\cdot a\\\\\\F_r = 100N\\\\\\100 = 20\cdot a\\\\\\a = \frac{100}{20}=\frac{10}{2}\\\\\\a = 5m/s^2$

Conclusão

O bloco adquire um aceleração de 5m/s² que aponta horizontalmente para a esquerda, visto que a força resultante também aponta para a esquerda. Descobrimos o módulo da aceleração utilizando a Segunda Lei de Newton, que relaciona a força aplicada com o produto da massa pela a aceleração.