Question

O vento, por exemplo, é capaz de influenciar no
movimento de um corpo. A cinemática vetorial é o
ramo da física que é utilizado para a compreensão
desses fenômenos. Suponha que um corpo de
massa 200 g caia, a partir do repouso, de uma
altura de 16 m em relação à superfície de um
planeta X, demorando 2 s para chegar à superfície
do planeta. Considerando o sistema conservativo,
é correto afirmar que a intensidade da força peso
que atua sobre o corpo é igual a:
a-1,6 N.
b-2,0 N.
c-200 N.
d-1600 N.
e-2000 N

Answer 1

A força peso que atua sobre o corpo vale -1,6 N (letra a).

O primeiro passo e o mais importante é desenhar o diagrama de forças.

Neste problema temos um corpo em queda livre.

Considere que a altura seja para cima (positiva). Portanto o objeto ao cair, vai para baixo.

Logo: Força Peso = - m g

Mas a força aplicada pelo vento, se atuasse sozinha, faria o objeto subir (para cima):

Força Vento = m α

A força resultante é a somatória de todas as forças:

Força resultante =  (- m g) + (m α) = m(α-g) = ma

Usamos agora a equação s = s0 + v0t +at²/2

aplicando os dados do problema, obtemos

$0 = 16m + 0\cdot2s +\rm{a}(2s)^2/2\\0=16m+\rm{a}\cdot4s^2\\\rm{a} = -1,6m/s^2$

Portanto a intensidade da força peso (resultante) é -1,6 N (letra a).