Um corpo de massa igual a 40 kg encontra-se sob a ação das seguintes quatro forças: F1= 10 N, para leste; F2 = 20 N, para norte; F3 = 30 N, para oeste; F4 = 40 N, para sul. O módulo da aceleração que o corpo sofre devido a essas forças é
Um corpo de massa igual a 40 kg encontra-se sob a ação das seguintes quatro forças:
F1= 10 N, para leste;
F2 = 20 N, para norte;
F3 = 30 N, para oeste;
F4 = 40 N, para sul.
O módulo da aceleração que o corpo sofre devido a essas forças é
- A)√2 cm/s2 2
- B)√2 cm/s2
- C)√2 m/s2 2
- D)√2 m/s2
- E)2√2 m/s2
Resposta:
A alternativa correta é C)
Vamos resolver o problema! Para encontrar o módulo da aceleração, precisamos primeiro encontrar a resultante das quatro forças que atuam sobre o corpo. Para isso, podemos desenhar um diagrama de forças:
No diagrama, podemos ver que as forças F1 e F3 são opostas e paralelas, então podemos encontrar a resultante delas:
FR1 = F1 - F3 = 10 N - 30 N = -20 N
Já as forças F2 e F4 também são opostas e paralelas, então podemos encontrar a resultante delas:
FR2 = F2 - F4 = 20 N - 40 N = -20 N
Agora, precisamos encontrar a resultante das duas forças resultantes FR1 e FR2. Como elas são perpendiculares entre si, podemos usar o teorema de Pitágoras:
FR = √(FR12 + FR22) = √((-20 N)2 + (-20 N)2) = √(400 N2 + 400 N2) = √800 N2 = 28.28 N
Agora, podemos encontrar a aceleração do corpo usando a segunda lei de Newton:
FR = ma
28.28 N = 40 kg × a
a = 28.28 N / 40 kg = 0.707 m/s2 ≈ √2 m/s2
Portanto, o módulo da aceleração que o corpo sofre devido a essas forças é de aproximadamente √2 m/s2, que é a opção C).
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