PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 86 da EEAR 2017

Exame de escolaridade · Física: Leis de Newton e aplicações

– Um objeto de massa 6\text{ kg} está sob a ação de duas forças \text{F}_1 = 18\text{ N} e \text{F}_2 = 24\text{ N}, perpendiculares entre si. Quanto vale, em \text{m/s}^2, a aceleração adquirida por esse objeto?

  1. A
    3
  2. B
    4
  3. C
    5
  4. D
    6
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Resolução comentada

Pela Segunda Lei de Newton, a aceleração depende da força resultante sobre o objeto: F_R = m\cdot a. Como há duas forças, o primeiro passo é somá-las como vetores.

As forças são perpendiculares, então a resultante é a hipotenusa de um triângulo retângulo cujos catetos são F_1 e F_2 (Teorema de Pitágoras).

  1. Resultante: F_R = \sqrt{F_1^2 + F_2^2} = \sqrt{18^2 + 24^2}
  2. Quadrados: 18^2 = 324 e 24^2 = 576, então F_R = \sqrt{900} = 30\ \text{N}.
  3. Aceleração: a = \dfrac{F_R}{m} = \dfrac{30}{6} = 5\ \text{m/s}^2.

Observe que 18 e 24 são múltiplos de 6 (3\cdot 6 e 4\cdot 6), formando o triângulo pitagórico 3-4-5 ampliado: a resultante é 5\cdot 6 = 30\ \text{N}.

Alternativa C.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • ADivide apenas F_1 pela massa (18/6=3), ignorando a outra força.
  • BDivide apenas F_2 pela massa (24/6=4), ignorando a outra força.
  • DSoma as forças algebricamente (18+24=42) e divide por 6 daria 7; o valor 6 não corresponde a nenhum cálculo válido.

Assunto: Leis de Newton e aplicações.

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Fonte: EEAR 2017 · CFS. Prova oficial ↗