um trator com 2000 kg de massa puxa um arado igual a 80,0 kg, exercendo sobre ele uma forča de 200 N. O conjunto trator e arado desloca-se horizontalmente para a direita com uma aceleração de 0,500 m/s2. A força de resistência que o solo exerce no arado tem módulo, em Newton, igual a?
Respostas
A força de resistência que o solo exerce no arado é de 160 Newtons.
De acordo com a segunda Lei de Newton, a força resultante que atua sobre um corpo equivale ao produto de sua massa pela sua aceleração.
Fr = m.a
No caso em questão precisamos isolar o arado cuja massa equivale a 80 kg.
Fr = m.a
Fr = 80. 0,5
Fr = 40 N
No eixo horizontal, as forças que atuam no arado são - a força que o trator exerce sobre ele (Ft) e a força de resistência (F) que o solo exerce sobre ele. Assim teremos -
Ft - F = Fr
200 - F = 40
F = 200 - 40
F = 160 Newtons
A força de resistência que o solo exerce no arado é igual a 160 N.
Segunda lei de Newton
A segunda lei de Newton afirma que a força resultante de um sistema é igual ao produto da massa e a aceleração.
Fr = m.a
Sendo:
- Fr = força resultante
- m = massa
- a = aceleração
Como pode ser observado no diagrama de corpo livre, a força resultante horizontal é igual a diferença entre a força de resistência exercida pelo solo e a força exercida pelo arado.
F(arado)-F(solo)=Fr ⇒ F(arado)-F(solo)=Fm(arado).a(arado)
Substituindo as informações fornecidas pela questão, temos:
200 N-F(solo) =80 kg.0,50 m/s²
F(solo) = 160 N
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