Um livro com massa de 2,0 kg é mantido em equilíbrio sobre uma prancha inclinada de 60 graus pela força horizontal que o livro exerce normalmente?
Para determinar a força normal exercida sobre o livro, precisamos de considerar as forças que atuam sobre o livro e aplicar a segunda lei de Newton.
As forças que atuam no livro são:
1. Força gravitacional (W) devido à gravidade da Terra, puxando o livro para baixo.
2. Força normal (N) exercida pelo talude, empurrando o livro perpendicularmente ao talude.
3. Força horizontal (F) aplicada ao livro, mantendo-o em equilíbrio.
Como o livro está em equilíbrio, a força resultante que atua sobre ele é zero. Portanto, podemos escrever:
$$\soma F_y =N - W \cos 60\grau =0$$
$$\soma F_x =F - W \sin 60\grau =0$$
Resolvendo a primeira equação para N, obtemos:
$$N =W \cos 60\grau$$
Substituindo o peso do livro, $$W =mg =2,0 \text{ kg} \times 9,8 \text{ m/s}^2 =19,6 \text{ N},$$
nós temos:
$$N =19,6 \text{ N} \times \cos 60\degree =\boxed{9,8 \text{ N}}$$
Portanto, a força normal exercida sobre o livro pela inclinação é 9,8 N.