Question

Suponha que uma mesa,isoladamente,apresenta uma força peso de 200Newton. Quando colocamos um livro sobre ela,o conjunto passa a apresentar uma força pesó de 240Newton. Quanto vale a massa isolada deste Livro ?

Answer 1

Consideremos aceleração da gravidade g = 10 m/s².

As forças atuantes sobre o livro são a força da gravidade e a força normal da mesa.
$P_L-N_{M,L}=0$

As forças atuantes sobre a mesa são a força da gravidade, a força normal do livro e a força normal do solo (que equivale à força peso do conjunto livro-mesa).
$P_M+N_{L,M}-N_S=0$

Somando as duas equações, podemos cancelar a força normal da mesa com a força normal do livro, pois são forças de igual módulo.
$(P_L-N_{M,L})+(P_M+N_{L,M}-N_S)=0+0\\\\P_L+P_M-N_S=0\\\\P_L+P_M=N_S$

Como P = m.g, podemos substituir e descobrir a massa do livro.
$P_L+P_M=N_S\\\\m_L.g+P_M=N_S$

Substituindo os valores dados:
$m_L.g+P_M=N_S\\\\m_L.10+200=240\\\\m_L.10=240-200\\\\m_L.10=40\\\\m_L=\dfrac{40}{10}\\\\\boxed{m_L=4\,\text{kg}}$