Question

O corpo da figura tem massa de 2kg e está aceleração de 5 m/s2 determine a intensidade da força f2 (f1>f2).

Answer 1

Para resolvermos o exercício precisamos de uma boa noção da segunda lei de newton, ou lei fundamental da dinâmica, que diz:

Para um corpo de massa m que sofre ação de várias forças, de sentidos distintos, ao mesmo tempo, a aceleração do corpo pode ser calculada a partir de:

$m\vec{a} = \vec{F_r}$

Onde $\vec{F_r}$ é o vetor da força resultante definido como a soma vetorial de todas as forças atuando no corpo:

$\vec{F_r} := \displaystyle\sum \vec{F_i}$

No caso do exemplo, teremos que

$\vec{F_r} = \vec{F_1}+\vec{F_2}$

Quando somamos vetores com sentido oposto teremos que

$F_r = F_1-F_2$

Assim, teremos que a segunda lei de newton será

$ma = F_1-F_2$

Sabemos que m = 2 kg, a  = 5 m/s² e que F₁ = 30 N, portanto,

$2*5 = 30 - F_2 \implies F_2 = 30-10$

$\therefore F_2 = 20 \: N$

F₂ = 20 N