Um mágico puxa uma toalha de mesa de menos de 200g de caneca localizada a 30 cm A borda da terra, o pano exerce força de atrito de 0,10n e é puxada com aceleração constante?
Este é um problema de física divertido que combina conceitos de atrito, força e aceleração! Veja como podemos quebrar o problema e encontrar a solução:
1. Entenda as forças envolvidas: *
Peso da caneca: A caneca tem uma massa de 200g (0,2 kg); portanto, seu peso (força devido à gravidade) é:
* Peso (w) =massa (m) * aceleração devido à gravidade (g) =0,2 kg * 9,8 m/s² =1,96 n
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Força de atrito: A toalha de mesa exerce uma força de atrito de 0,10 N na caneca.
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Força líquida: A força líquida que atua na caneca é a diferença entre o peso e a força de atrito. Como o atrito se opõe ao movimento, subtraímos do peso:
* Força líquida (f_net) =Peso (W) - Força de atrito (F) =1,96 N - 0,10 N =1,86 N
2. Calcule a aceleração: *
Segunda Lei de Newton: A Segunda Lei do Movimento de Newton afirma que a força líquida que atua em um objeto é igual à sua massa vezes sua aceleração:
* F_net =m * a
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Resolvendo a aceleração: Podemos reorganizar a equação para encontrar a aceleração:
* a =f_net / m =1,86 n / 0,2 kg =9,3 m / s²
3. Analisando a situação: * A caneca acelerará para cima devido à força líquida. A aceleração de 9,3 m/s² é realmente maior que a aceleração devido à gravidade (9,8 m/s²)! Isso significa que a caneca não cairá imediatamente e a toalha de mesa o puxará para cima.
Nota importante: Isso pressupõe que a toalha de mesa seja puxada com rapidez suficiente para superar a força inicial da gravidade na caneca. Na realidade, a toalha de mesa provavelmente precisaria ser puxada extremamente rapidamente para alcançar esse efeito.
Deixe -me saber se você quiser explorar outros aspectos desse cenário, como:
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Com que rapidez a toalha precisa ser puxada para alcançar essa aceleração? *
Quanto tempo levará a caneca para deixar a mesa? *
E se a toalha for puxada a uma velocidade constante em vez de uma aceleração?