Question

Uma massa de 10 kg e levantada verticalmente por intermédio de uma corda com aceleração de 2m/s Qual é em N o módulo da força que a corda exerce sobre a massa, considerando g igual a 10 m/s

Answer 1

A questão deixa clara que a aceleração do corpo é, em módulo, 2 m/s². O que isso significa? Que existe uma FORÇA RESULTANTE, cujo valor é diferente de zero, atuando sobre ele. Sabemos que há apenas duas forças atuando sobre o corpo: a força peso e a força que a corda exerce sobre ele, puxando-o para cima. É importante notar que o peso é vertical para baixo. Como a força exercida pela corda é vertical para cima, essas duas forças que atuam sobre o corpo têm a mesma direção, porém sentidos opostos. Como são as únicas agindo sobre o corpo, teremos de fazer uma adição vetorial para encontrarmos a força resultante. Como você deve saber, uma força terá o módulo maior que o da outra. Como a aceleração está para cima, a f. resultante também estará para cima. Isso só irá acontecer se a força exercida pela corda for maior que a força peso. Como sabemos, o peso vale m . g, sendo m a massa do corpo e g, o módulo da aceleração da velocidade. Substituindo, temos:

P = m . g

P = 10 . 10

P = 100

Logo, o peso do corpo é igual a 100N.

Como a força resultante é dada, em módulo, por F = m . a, fazemos:

F = m . a

F = 10 . 2

F = 20

A força resultante tem módulo igual a 20N.

Disso tudo, temos que a subtração entre a força que a corda exerce sobre o corpo (o que queremos saber) e o a força peso dará como resultado 20N. Operando, vem:

Fcorda - Peso = 20

Fcorda - 100 = 20

Fcorda = 120

Assim, a força que a corda aplica sobre o corpo tem módulo igual a 120N.