Olá, preciso resolver o seguinte exercício, mas estou com dificuldades. Por favor, detalhar a resolução para eu aprender.
Utilizando uma pá, um servente de pedreiro atira um tijolo para cima. O tijolo tem massa de 2kg e encontra-se inicialmente em repouso no solo. O servente, usando a pá, acelera o tijolo até o ponto P (P = 2,0m acima do solo), onde o tijolo abandona a pá e prossegue na trajetória vertical até o ponto Q (Q = 2,5m acima de P), onde chega com velocidade nula. Despreze o efeito do ar e adote g = 10m/s². A força F aplicada pela pá sobre o tijolo, suposta constante, tem intensidade igual a:
Resposta: 45N.
Obrigado.
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Sem desenhar é realmente chato mais vamos lá..
Primeiro descobre-se com que velocidade o tijolo saiu da pá para andar os 2,5 m restantes usando torricelli
V² = Vo² + 2a ∆S
onde:
V = Velocidade final (No caso 0 por ter atingido o ponto mais alto)
Vo = Velocidade Inicial (Lembrando que estou colocando o ponto inicial no momento em que o tijolo deixa a pá e a força F deixa de ter alguma influencia no trajeto dele)
a = aceleração (que como não existe força externa no tijolo é apenas a gravidade -10m/s² negativa por ser contrária ao movimento)
∆S = espaço percorrido (no caso somente os 2,5m)
ficando:
0² = Vo² + 2(-10) * 2,5
Vo² = 20 * 2,5
Vo² = 50 (vou deixar elevado ao quadrado pq não depois vou precisar elevado mesmo!)
Agora descobri-se a aceleração necessária para levar o corpo de 0 até √50 em 2metros usando torricelli de novo..
V² = Vo² + 2a ∆S
Lembrando que dessa vez,
V = √50 ou V² = 50 pq a velocidade final dessa vez é a velocidade inicial que descobrimos anteriormente. pois dessa vez o ponto inicial é o solo.
Vo = aqui Vo é dada na questão como sendo 0
a = aqui a aceleração é mesmo a aceleração causada pelo pedreiro
∆S = dessa vez somente os 2 metros iniciais.
ficando
50 = 0² + 2a * 2
50 = 4a
a = 12,5m/s²
Agora analisando as forças no tijolo no momento em que o pedreito começa o movimento temos
F para cima sendo a força do pedreiro que queremos descobrir
e
P para baixo como sendo o peso do tijolo
para que o movimento ocorra F tem que ser maior que P.. ficando
F - P = m * a
P = mg = 2 * 10 = 20N
F - mg = ma
F = ma + mg
F = 2a + 20
F = 2(12,5) + 20 = 25 + 20
F = 45N
espero que tenha entendido, acredite não é fácil explicar sem desenhar.
Nossa dificil não sei