Question

Para esclarecer que as balanças não medem diretamente a massa dos objetos, um professor de Física fez a
seguinte demonstração para seus alunos primeiramente, ele colocou um objeto sólido sobre o prato emborrachado
de uma balança digital calibrada em newtons (Situação 1), que se encontrava apoiada sobre uma superficie
horizontal plana. Dessa forma, a balança indicou uma leitura de 10,0 N. Considere que a aceleração da gravidade
local, ğ, tenha módulo igual a 10 m/s2. Depois, ele colocou cuidadosamente a balança e o mesmo objeto sobre a
superfície do plano inclinado (Situação 2), tomando o cuidado para que a balança ficasse em repouso em relação ao
plano e que o objeto não deslizasse sobre seu prato.
-A0
10,0N
Situação 1
Situação 2
Considere que sen 0 = 0,60 e que cos 0 = 0,80.
Nas condições demonstradas na Situação 2, a nova leitura da balança será
wurdo 2 ano

Answer 1

Resposta:

A nova leitura da balança será de 8 N.

Explicação passo a passo:

Na situação 1, a força peso terá somente componente na vertical, então a balança indicará o peso real do objeto.

Portanto

m * g = 10

=> m * 10 = 10

=> m = 1 kg

A imagem da situação 2 não está anexa na pergunta, mas suponhamos que seja conforme a figura anexa. Então temos que calcular a componente do peso do objeto na direção normal ao plano inclinado, que será a força exercida sobre a balança. Observe que o ângulo entre a força peso e a normal à superfície do plano inclinado é igual ao ângulo entre o plano e a horizontal, pois os dois ângulos têm ambos lados perpendiculares. Assim a componente do peso P sobre a normal será:

N = P * cos $\theta$ = m * g * cos $\theta$

Mas m = 1kg, g = 10 m/s^2 e cos $\theta$ = 0,80m então:

N = 1 * 10 * 0,80 = 8 N.