Unisa 2020 — questão 37 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: a aceleração do corpo, a partir da força resultante das quatro forças.

Antes de começar — como ler o esquema. As quatro forças estão no plano da superfície, como se olhássemos o corpo de cima: peso e normal, que são perpendiculares a esse plano, se anulam e não aparecem no desenho. Como o atrito é desprezível, só as quatro forças desenhadas contam.

Passo 1 — somar em cada direção. Forças na mesma direção e sentidos opostos se subtraem:

$$F_y = 34 - 25 = 9\ \text{N}$$

$$F_x = 20 - 8 = 12\ \text{N}$$

Passo 2 — a resultante. As duas parciais são perpendiculares, então entra Pitágoras:

$$F_R = \sqrt{9^2 + 12^2} = \sqrt{225} = 15\ \text{N}$$

Passo 3 — a 2ª lei de Newton:

$$a = \frac{F_R}{m} = \frac{15}{5} = 3\ \text{m/s}^2$$

A resultante é constante, então a aceleração também é: por isso o movimento é uniformemente variado.

⚠️ As armadilhas: usar só uma das direções. Só a horizontal: 12/5 = 2,4 m/s², que não está nas alternativas; só a vertical: 9/5 = 1,8 m/s², também não. Somar as parciais como números, 9 + 12 = 21 N, dá 4,2 m/s², perto da alternativa D. Forças perpendiculares se somam por Pitágoras, não por soma simples.

A ideia em uma frase: some as forças em cada direção, combine as duas parciais por Pitágoras e divida pela massa.

Resposta: alternativa C ($3\ \text{m/s}^2$).