Question

Qual a intensidade da força que devemos aplicar a um corpo de massa 1kg de modo que o corpo suba verticalmente com aceleração 1,0m/s2? Despreze a resistência do ar é adote g = 10m/s2

Answer 1

Para que um corpo de 1kg suba com aceleração de 1m/s^2, deve-se aplicar uma força de 11N nele.

Segunda lei de Newton e diagrama de forças

A segunda lei de Newton em sua forma unidimensional, ou seja, sem caráter vetorial é dada por:

$\boxed{F_r=m.a}$

Onde Fr é a força resultante do sistema, portanto pode ser aplicada à várias forças atuando em um único corpo, m é a massa do corpo, e a a aceleração adquirida.

Para o problema dado, tem-se que há um corpo de 1kg e está sendo aplicada uma força F para cima que deverá fazê-lo subir. Porém, como o corpo está na terra, também há no sistema a força peso P que é oposta a força F. Com isso, monta-se um diagrama de forças.

Para aplicar a segunda lei de Newton, temos:

$F-P=m.a$

Onde F-P é a força resultante do sistema.

Isolando a força F que se quer descobrir, tem-se:

F=m.a+P

Temos que a força peso tem a seguinte equação:

$\boxed{P=m.g}$

Portanto:

F=m.a+m.g
F=m(a+g)
F=11N

Portanto, para que um corpo de 1kg suba com aceleração de 1m/s^2, deve-se aplicar uma força de 11N nele.

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