Física I ⇒ Dinâmica - novo valor marcado na balança Tópico resolvido

[garciax]

Um garoto, apoiando-se em uma bengala, encontra-se em cima de uma balança que marca 40 Kg. Se o garoto empurrar fortemente a bengala contra a balança e, se durante essa ação, ele não tirar os pés da balança, mantendo o corpo numa posição rígida, podemos afirmar que:


a) É a lei da Gravitação Universal que rege o funcionamento da balança.
b) A balança marcará menos de 40 Kg.
c) A balança marcará mais de 40 Kg.
d) Nada se pode concluir, pois não sabemos o valor da força que a bengala faz sobre a balança.
e) A balança marcará os mesmos 40 Kg.

A resposta é a letra e, mas não entendo o motivo. Pois, ele está fazendo uma força maior na balança...

[muriloflo]

Aqui se aplica o princípio de ação e reação. Se o garoto empurra, por exemplo,a bengala contra a balança com uma força de 60N, a própria bengala irá reagir, empurrando-o com a mesma força para cima, o que fará o corpo do garoto subir, assim o corpo não fará a mesma pressão que fazia na balança. Dessa forma, ocorre a anulação dessas forças, fazendo com que a balança continue marcando 40Kg. Logo, alternativa E.

Deu para compreender?

[garciax]

A força que o garoto faz ao empurrar a bengala seria necessariamente o mesmo valor do peso dela?

[muriloflo]

Não. não importa quanta força o garoto irá exercer sobre a bengala, devido ambos estarem sobre a balança, a reação da bengala sobre os braços do garoto irá fazer o corpo dele subir e a pressão deste irá diminuir sobre a balança. Agora, se o garoto não estivesse em cima da balança, quando ele aplicasse a força na bengala, a balança iria marcar um novo valor. Para tentar explicar melhor, irei mostrar uma equação.
V=valor da balança antes
V'=valor da balança depois
Pg=peso do garoto
Pb=peso da bengala
Fg=força do garoto sobre a bengala
Rb=reação da bengala sobre o garoto
Inicialmente.
V=Pg+Pb
Depois.
V'=Pg+Pb+Fg-Rb
Rb é negativo porque, como é uma reação, tem sentido contrário à força que a está gerando. Além disso, Rb deve ter valor igual a Fg, pelo mesmo motivo de antes. Logo, Fg e Rb se anulam.
V'=Pg+Pb
V=V'

Espero ter ajudado e não ter complicado muito.

[garciax]

Agora sim. Obrigada!

[Liliana]

Mas o teorema da ação-reação não diz que as forças NUNCA se anulam, por atuarem em corpos diferentes (no caso, balança e bengala)??????