Questão 10. Um corpo de massa m = 6.0 kg esta inicialmente em repouso sobre uma superfície plana horizontal. Sob a ação de duas forças: o peso P e a força normal F_N exercida pela superfície (fig. a). A partir de determinado instante, aplica-se ao corpo uma força vertical F*, de intensidade F = 20 N, como mostra a figura b.

Adotando g = 10 m/s², calcule:

(a) a intensidade de F_N na data da aplicação de F*;
(b) a intensidade de F_N depois da aplicação de F*.

Question

Questão 10. Um corpo de massa m = 6.0 kg esta inicialmente em repouso sobre uma superfície plana horizontal. Sob a ação de duas forças: o peso P e a força normal F_N exercida pela superfície (fig. a). A partir de determinado instante, aplica-se ao corpo uma força vertical F*, de intensidade F = 20 N, como mostra a figura b.

Adotando g = 10 m/s², calcule:

(a) a intensidade de F_N na data da aplicação de F*; (b) a intensidade de F_N depois da aplicação de F*.

Adotando g = 10 m/s², calcule:

(a) a intensidade de F_N na data da aplicação de F*;
(b) a intensidade de F_N depois da aplicação de F*.

Accepted Answer

Vamos resolver a questão passo a passo.

**Dados:**
- Massa do corpo ($m$): 6,0 kg
- Aceleração da gravidade ($g$): $10 \, \text{m/s}^2$
- Intensidade da força vertical ($F$): $20 \, \text{N}$

### (a) Intensidade de $ \vec{F}_N $ antes da aplicação de $ \vec{F} $

Antes da aplicação da força $ \vec{F} $, o corpo está em repouso sobre a superfície e apenas a força peso ($ \vec{P} $) e a força normal ($ \vec{F}_N $) atuam no corpo.

A força peso é dada por:
$$ P = m \cdot g $$
$$ P = 6,0 \, \text{kg} \cdot 10 \, \text{m/s}^2 $$
$$ P = 60 \, \text{N} $$

Como o corpo está em equilíbrio verticalmente, a força normal ($ \vec{F}_N $) deve equilibrar a força peso:
$$ F_N = P $$
$$ F_N = 60 \, \text{N} $$

Portanto, antes da aplicação de $ \vec{F} $:
$$ \boxed{F_N = 60 \, \text{N}} $$

### (b) Intensidade de $ \vec{F}_N $ depois da aplicação de $ \vec{F} $

Após a aplicação da força vertical $ \vec{F} $ de intensidade $ 20 \, \text{N} $ para baixo, teremos três forças atuando no corpo: a força peso ($ \vec{P} $), a força normal ($ \vec{F}_N $) e a força $ \vec{F} $.

A soma das forças na direção vertical deve ser zero, pois o corpo continua em repouso:
$$ F_N + F = P $$
$$ F_N + 20 \, \text{N} = 60 \, \text{N} $$
$$ F_N = 60 \, \text{N} - 20 \, \text{N} $$
$$ F_N = 40 \, \text{N} $$

Portanto, depois da aplicação de $ \vec{F} $:
$$ \boxed{F_N = 40 \, \text{N}} $$

Questão 10. Um corpo de massa m = 6.0 kg esta inicialmente e...

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