5. Uma única força agindo sobre uma massa de 2,0 kg fornece a esta uma aceleração de
3,0 m/s². A aceleração, em m/s², produzida pela mesma força agindo sobre uma massa
de 0,5 kg é?
Respostas
A aceleração produzida pela mesma força agindo sobre a massa de 0,5 kg é de 12 m/s².
Teoria
O conceito de força é decorrente da Segunda Lei de Newton, ou Princípio Fundamental da Dinâmica, quando se deu início aos estudos sobre os efeitos de forças em objetos, teorias sobre tais fenômenos e leis que regem o movimento devido à aplicação de força.
A equação formulada pelos estudos de Newton possui duas formas: escalar e vetorial, a primeira sendo a mais usada no ensino básico e a outra em situações mais diversas. A diferença principal entre as duas é que uma, a vetorial, considera a existência de um vetor de sentido na força e a outra não. Usaremos a primeira por não haver distinção de sentido ou direção no enunciado.
Cálculo
Em termos matemáticos, a força é equivalente ao produto da massa pela aceleração do corpo, tal como a equação I abaixo:
Onde:
F = força (em N);
m = massa (em kg);
a = aceleração (em m/s²).
Aplicação
Descobrindo a força atuante no primeiro corpo
Sabe-se, conforme o enunciado:
Substituindo na equação I:
Multiplicando:
Descobrindo a aceleração atuante no segundo corpo
Sabe-se, de acordo com enunciado e o cálculo anterior:
Substituindo na equação I:
Isolando a:
Dividindo:
Espero que a resposta seja satisfatória e correta, bons estudos!
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