Question

Um corpo de massa igual a 4 kg é submetido à ação simultânea e exclusiva de duas forças constantes de intensidades iguais a4N e 6 N, respectivamente. O maior valor possível para a aceleração desse corpo é de

Answer 1

Para responder à essa pergunta, vamos nos lembrar da fórmula da Segunda Lei de Newton, também chamada de Principio Fundamental da Dinâmica

• E que fórmula é essa ?

Ela se dá por :

$\boxed{\boxed{\boxed{Fr=m.a}}}$

• Onde :

Fr = Força resultante (dada em Newtons)

m = Massa do corpo (dada em quilogramas)

a = Aceleração do corpo (dada em m/s²)

Sabendo dessa fórmula, podemos resolver a questão :

Ela nos diz que um corpo de massa igual à 4 kg é submetido à ação simultânea e exclusiva de duas forças constantes de intensidades iguais a 4 N e 6 N respectivamente, e nos pede o maior valor possível para a aceleração desse corpo

• Mas por que a questão especificou a maior aceleração ?

Isso porque a questão não nos informou, se essas forças estão atuando em sentidos opostos ou se estão apontando para o mesmo sentido

• Como assim ?

De maneira resumida, na física, em uma questão onde estão envolvidas forças, se elas estiverem apontando para o mesmo sentido e direção, nós iremos somar os valores de cada uma, mas se elas estiverem apontando para uma mesma direção porém sentidos opostos, nós vamos subtrair o valor da força de maior intensidade pela de menor

• Por exemplo :

Imagine essas duas situações :

Situação I : Um corpo, está submetido a atuação de duas forças, uma de 10 N e outra de 5 N, ambas estão apontando para a horizontal (direção) e para a direita (sentido), qual vai ser a força resultante aplicada nesse corpo ?, nesse caso, a força resultante seria de 15 N, isso porque nós vamos somar as intensidades das duas forças

Fr = F1 + F2

Fr = 10 N + 5 N

Fr = 15 N para a direita

Essa era a primeira situação, mas imagine a seguinte :

Situação II : Um corpo, está submetido a atuação de duas forças, uma de 5 N e outra de 2 N, entretanto, a força de maior intensidade está atuando na horizontal para a direita, e a força de menor intensidade está atuando na horizontal para a esquerda, qual é a força resultante sobre esse corpo ? nesse caso, seria de 3 N, isso porque nós diminuímos o valor da maior intensidade pela de menor intensidade, logo :

Fr = F1 - F2

Fr = 5 N - 2 N

Fr = 3 N para a direita

Sabendo dessas situações, vamos determinar a maior aceleração desse corpo

• Vamos anotar os valores :

F1 = 4 N

F2 = 6 N

a = ?

m = 4 kg

• Supondo que as duas forças estejam atuando em um mesmo sentido e direção :

$Fr=4\:N+6\:N$

$\boxed{\boxed{\boxed{Fr=10\:N}}}$

$10=4.a$

$a=\dfrac{10}{4}$

$\boxed{\boxed{\boxed{a=2,5\:m/s^2}}}$

• Se as forças estiverem atuando em sentidos opostos :

$Fr=6\:N-4\:N$

$Fr=2\:N$

$2=4.a$

$a=\dfrac{2:2}{4:2} =\cfrac{1}{2} =\boxed{\boxed{\boxed{0,5\:m/s^2}}}$

Portanto, o valor da maior aceleração para esse corpo é de 2,5 m/s².

Bons estudos e espero ter ajudado