Uma única força de 12N agindo sobre uma massa M1 produz uma aceleração de 2 m/s2, se essa mesma força for aplicada na massa M2, produz uma aceleração de 6m/s2. Observe a ação da força sobre os dois corpos e responda:
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a) Qual a massa M1 e a massa M2, de cada cilindro;
b) Qual a aceleração adquirida se aplicarmos a força de 12N aos dois blocos juntos.
c) A aceleração com os blocos juntos será maior ou menor? Por que isso ocorre?
Soluções para a tarefa
Resposta:
a) m1 = 6kg e m2 = 2kg
b) a = 1,5m/s²
c) menor
Explicação:
a) Usando a fórmula para se calcular a força resultante F = ma, temos:
Força aplicada F = 12N, aceleração a = 2m/s², substituindo:
12 = m1 * 2
m1 = 12/2
m1 = 6kg
(de maneira análoga para a massa m2)
b) Se a força F será aplicada nas duas massas juntas, teremos então uma massa total m = m1 + m2, portanto, substituindo:
F = (m1 + m2)a
12 = (6 + 2)a
12 = 8a
a = 12/8 (divide por 4 em cima e em baixo)
a = 3/2 ou 1,5m/s²
c) Usando a equação F = ma vamos isolar a variável a (aceleração):
a = F/m
Perceba: aceleração e massa são grandezas inversamente proporcionais - quanto maior a massa, menor é a aceleração. Logo quando se aplica uma força F em um objeto de massa m, esse objeto se desloca com aceleração a. Porém, se essa mesma força F é aplicada, por exemplo, em um corpo de massa 2m, esse objeto se desloca com a metade da aceleração anterior, ou seja, a/2. Nesse caso, para que a aceleração permaneça a mesma, a força teria que aumentar em 2 vezes. Perceba: 2F = 2m.a
a = 2F/2m ou seja a = F/m.
Espero que tenha entendido!