Question

Um navio cargueiro completamente carregado tem uma massa de 1,5. 105 kg. Sabendo que esse navio percorre uma distância de 4000 km em 30 dias com velocidade constante, calcule o valor da força resultante sobre o navio durante o percurso.

(Sem brincadeiras,por favor!)​

Answer 1

❏ A força resultante que atua sobre o navio é $\tt 0\,N$

❏ Essa é uma aplicação simples do princípio fundamental da inércia ou, mais conhecida por primeira Lei de Isaac Newton. Tal lei nos diz que:

“Todo corpo continua em seu estado de repouso ou de movimento uniforme em uma linha reta, a menos que seja forçado a mudar aquele estado por forças aplicadas sobre ele.”

De forma mais simplória, essa lei nos diz que um corpo sujeito a uma força resultante nula mantém o seu estado de movimento, isto é, se o corpo estiver em repouso, permanecerá em repouso e se o corpo estiver em Movimento Retilíneo Uniforme, permanecerá com sua velocidade constante ( em módulo, direção e sentido).

Matematicamente,

$\Large \underline{\boxed{\tt \sum_{k=1}^{n} \vec{F}_k =0 \Leftrightarrow \vec{v} = \vec{v}_0 = cte \: \therefore \: \vec{a} = 0 }}$

❏ Para ficar mais completo, vamos nos basear também no Princípio Fundamental da Dinâmica, ou segunda lei de Isaac Newton.

“A mudança de movimento é proporcional à força motora imprimida, e é produzida na direção de linha reta na qual aquela força é aplicada.”

Matematicamente é expressa por:

$\Large \underline{ \boxed{\tt \sum_{k=1}^{n} \vec{F}_k = \vec{F}_r = m \cdot \vec{a} \: \: }}$

❏ Tal que:

• ∑F = Fᵣ = Somatório das forças atuantes = Força resultante - [ N, Newtons ];
• m = massa do corpo - [ Kg, Quilogramas ];
• a = aceleração do corpo ou sistema [ ms⁻² , metros por segundo ao quadrado ]

❏ Vamos resolver a questão!

Pelo princípio fundamental da inércia, concluímos para esse caso do navio que não importa a massa, peso, distância e quantidade de dias, a força resultante sobre o navio será nula.

Isso ocorre justamente pelo fato do navio percorrer seu trajeto a uma velocidade constante, caracterizando um MRU, portanto com ausência de uma aceleração. Dessa forma, o navio tende a permanecer em movimento em linha reta, pois a tendência é que o estado de movimento se conserve, segundo as observações verídicas de Newton.

❏ Para não restar dúvidas vamos colocar na bricadeira a segunda lei de Newton.

Admitindo $\tt v$ e $\tt v_0$ a velocidade constante do navio $\tt v = v_0 = cte$, como dito pelo enunciado, $\tt t$ o tempo em que o navio passou em alto mar, podemos ver que realmente o navio não possui aceleração.

$\large\begin{array}{lr}\tt \vec{a}_m =\dfrac{v-v_0}{t}\\\\\tt \vec{a}_m =\dfrac{0}{t} \\\\\red{\underline{\boxed{\tt \therefore\:\vec{a}_m =0 \,ms^{-2}}}}\end{array}$

Aplicando na expressão que define a segunda lei de Newton:

$\large\begin{array}{lr}\tt \vec{F}_r = 1{,}5\times 10^{5} \cdot 0\\\\\red{\underline{\boxed{\tt \therefore\:\vec{F}_r =0\,N}}}\end{array}$

✅ De fato, a resultante das forças que atuam no navio é nula.

❏ Seção de links para complementar o estudo sobre Dinâmica, Leis de Newton:

• https://brainly.com.br/tarefa/47008754

• https://brainly.com.br/tarefa/12902558

$\rule{7cm}{0.01mm}\\\texttt{Bons estudos! :D}\\\rule{7cm}{0.01mm}$