Uma pessoa de 58 kg, sentada em um barco de 100 kg, segura um pacote de 2 kg em suas mãos. Uma corda puxa o barco, de modo que a força resultante sobre o sistema (barco + pessoa + pacote) é horizontal, constante e tem módulo igual a 240 N. Supondo que não haja movimento relativo entre as partes componentes do sistema, qual é a força exercida pela pessoa sobre o pacote?
Respostas
Como não há movimento relativo entre as partes do sistema, todos os corpos possuem a mesma aceleração. Dessa forma, podemos considerar como se fossem um corpo só.
Sendo 240 N a força resultante sobre esse “único corpo”, pela 2ª Lei de Newton, podemos escrever:
F= m.a -> 240= (100+58+2).a -> 240= 160.a -> a= 1,5m/s², com a mesma direção e sentido da força resultante.
Sobre o pacote, atuam três forças: Normal da mão sobre o pacote (vertical para cima), Peso do pacote (vertical para baixo), e a força (F) que a pessoa faz sobre o pacote (horizontal, no sentido da força resultante sobre o sistema).
A normal e o peso do pacote se anulam, já que não existe movimento vertical. Logo, a força resultante apenas sobre o pacote é a força F que a pessoa faz sobre ele.
Dessa forma: F= m(pacote).a -> 2.1,5 -> F= 3