Duas cordas estão presas a um objeto de 40 kg sobre uma superfície plana. A primeira corda aplica uma força de 25 N e a segunda corda 40 N. Se as duas cordas são perpendiculares uma à outra e estão no mesmo plano que o chão, qual é a aceleração resultante do objeto é de aproximadamente? Ignore o atrito entre as superfícies.
Para encontrar a aceleração resultante do objeto, você pode usar a segunda lei de Newton, que afirma que a aceleração de um objeto é igual à soma das forças aplicadas sobre ele dividida pela sua massa. Nesse caso, as duas cordas estão exercendo forças perpendiculares, então você precisa calcular a resultante das forças.
Primeiro, encontre a resultante das forças horizontalmente (ao longo do plano) e verticalmente (perpendicular ao plano):
Força horizontal (F_horizontal) = 25 N (da primeira corda)
Força vertical (F_vertical) = 40 N (da segunda corda)
Agora, calcule a aceleração horizontal (a_horizontal) e a aceleração vertical (a_vertical) separadamente usando a segunda lei de Newton:
a_horizontal = F_horizontal / massa = 25 N / 40 kg = 0,625 m/s²
a_vertical = F_vertical / massa = 40 N / 40 kg = 1,0 m/s²
A aceleração resultante (a_resultante) é dada pelo teorema de Pitágoras, pois as acelerações horizontal e vertical são perpendicularmente inclinadas:
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Resposta:
1,2 m/s
Explicação:
Para encontrar a aceleração resultante do objeto, você pode usar a segunda lei de Newton, que afirma que a aceleração de um objeto é igual à soma das forças aplicadas sobre ele dividida pela sua massa. Nesse caso, as duas cordas estão exercendo forças perpendiculares, então você precisa calcular a resultante das forças.
Primeiro, encontre a resultante das forças horizontalmente (ao longo do plano) e verticalmente (perpendicular ao plano):
Força horizontal (F_horizontal) = 25 N (da primeira corda)
Força vertical (F_vertical) = 40 N (da segunda corda)
Agora, calcule a aceleração horizontal (a_horizontal) e a aceleração vertical (a_vertical) separadamente usando a segunda lei de Newton:
a_horizontal = F_horizontal / massa = 25 N / 40 kg = 0,625 m/s²
a_vertical = F_vertical / massa = 40 N / 40 kg = 1,0 m/s²
A aceleração resultante (a_resultante) é dada pelo teorema de Pitágoras, pois as acelerações horizontal e vertical são perpendicularmente inclinadas:
a_resultante = sqrt(a_horizontal^2 + a_vertical^2)
a_resultante = sqrt((0,625 m/s²)^2 + (1,0 m/s²)^2)
a_resultante = sqrt(0,390625 m²/s^4 + 1,0 m²/s^4)
a_resultante ≈ sqrt(1,390625 m²/s^4) ≈ 1,18 m/s²
A aceleração resultante é aproximadamente 1,18 m/s². No entanto, nas opções fornecidas, a resposta mais próxima é:
1,2 m/s²
Portanto, a resposta correta é a opção 1,2 m/s².