Física I ⇒ (UFRN)3º Lei de Newton Tópico resolvido

[Mars3M4]

Aracneide é uma aranha que mora no teto de um quarto. Ela é marrom, mede 1,5 cm e pesa 2,0×10­^2 N.
Considere que Aracneide está andando de cabeça para baixo em um teto horizontal e, enquanto anda, no mínimo seis de suas patas permanecem em contato com o teto.
Denominemos por N a força normal que atua em Aracneide e por F(pata) a força média exercida em cada pata quando esta se encontra em contato com o teto.


Nessas condições, pode-se afirmar que N é vertical e aponta para
a) cima e que F(pata) é maior ou igual a 5,0×10­^3.
b) baixo e que F(pata) é menor ou igual a 3,3×10­³N.
c) cima e que F(pata) é menor ou igual a 3,3×10­³N.
d) baixo e que F(pata) é maior ou igual a 5,0×10­³N.

Resposta

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GAB C

Desculpem a ignorância, mas a força N(NORMAL) seria a força de repulsão entre a aranha e o teto certo? Então a aranha faz uma força F verticalmente para cima(Ou não?), e então o teto faz uma (FORÇA -F "N" que seria verticalmente pra baixo). Mas obviamente a força F teria que ter o sentido oposto ao da força P(Diferente do que ocorre no raciocínio). Agradeço quem me explicar onde estou errado, ja desenhei, olhei a teoria e não consigo identificar.

[Heisenberg1]

pares de ação e reação não agem no mesmo corpo a força normal é uma força de contato que aponta na direção do contato que no caso é para baixo e equivale a divisão entre as 6 patas que da o valor da alternativa c

[Mars3M4]

pares de ação e reação não agem no mesmo corpo a força normal é uma força de contato que aponta na direção do contato que no caso é para baixo e equivale a divisão entre as 6 patas que da o valor da alternativa c

Obrigado @Heisenberg1, mas no enunciado é falado que: pode-se afirmar que N(Força normal) é vertical e aponta para: *CIMA*(ITEM C). Então, é pra cima ou pra baixo?

[Heisenberg1]

pares de ação e reação não agem no mesmo corpo a força normal é uma força de contato que aponta na direção do contato que no caso é para baixo e equivale a divisão entre as 6 patas que da o valor da alternativa c

Obrigado @Heisenberg1, mas no enunciado é falado que: pode-se afirmar que N(Força normal) é vertical e aponta para: *CIMA*(ITEM C). Então, é pra cima ou pra baixo?

a força F é a que a aranha faz na parede, logo ela empurra a parede para cima, a normal é a força de contato que atua na direção do contato para baixo e na alternativa c ele pergunta da força F

[Mars3M4]

pares de ação e reação não agem no mesmo corpo a força normal é uma força de contato que aponta na direção do contato que no caso é para baixo e equivale a divisão entre as 6 patas que da o valor da alternativa c

Obrigado @Heisenberg1, mas no enunciado é falado que: pode-se afirmar que N(Força normal) é vertical e aponta para: *CIMA*(ITEM C). Então, é pra cima ou pra baixo?

a força F é a que a aranha faz na parede, logo ela empurra a parede para cima, a normal é a força de contato que atua na direção do contato para baixo e na alternativa c ele pergunta da força F

Compreendi, muito obrigado

[Edu0035]

Eu tbm ví essa questão e ainda não a compreendi completamente, porque a força normal é uma força de contato. Logo, como no enunciado ele diz que a aranha está de cabeça para baixo e que ela exerce uma força na parede, mediante a suas patas, de módulo |F_pata| a normal que a parede exerce na aranha de mesmo módulo, direção e sentido oposto não deveria ser para baixo? Aí dessa maneira no calculo da força resultante seria FR= F_pata - P - N?? Isso calculando a força resultante da aranha.

[goldash1]

Eu também estou com o mesmo pensamento
Alguém consegue explicar?

[cajuADMIN]

Esse enunciado foi copiado e colado de algum material (um PDF, por exemplo). E o sinal negativo do expoente está meio que truncado no meio do 10 e do expoente indicado (em todas aparições).
Se você copiar o enunciado e colar em um campo de texto como o de resposta aqui do fórum, e ficar navegando com o cursor em torno do texto, verá que tem um caracter invisível entre o 10 e o expoente.

Se colocar o texto entre as tags [tex3][/tex3] verá que esse caracter escondido é um sinal negativo. Ou seja, o enunciado real é assim:

Aracneide é uma aranha que mora no teto de um quarto. Ela é marrom, mede 1,5 cm e pesa [tex3]2,0×10^{-2}[/tex3] N.
Considere que Aracneide está andando de cabeça para baixo em um teto horizontal e, enquanto anda, no mínimo seis de suas patas permanecem em contato com o teto.
Denominemos por N a força normal que atua em Aracneide e por F(pata) a força média exercida em cada pata quando esta se encontra em contato com o teto.

a) cima e que F(pata) é maior ou igual a [tex3]5,0\times 10^{-3}[/tex3] N.
b) baixo e que F(pata) é menor ou igual a [tex3]3,3×10^{-3}[/tex3] N.
c) cima e que F(pata) é menor ou igual a [tex3]3,3×10^{-3}[/tex3] N.
d) baixo e que F(pata) é maior ou igual a [tex3]5,0×10^{-3}[/tex3] N.

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A força normal é uma força de contato, perpendicular à superfície de contato que impede que dois objetos sólidos penetrem um no outro. É chamada de "normal" justamente por ser perpendicular à superfície de contato.

Como a aranha está no teto e não no chão, a força perpendicular ao teto é uma força para BAIXO. Eliminando as alternativas (a) e (c), agora temos que calcular o valor dessa força normal.

Assim, temos:

Força peso ([tex3]P[/tex3]): para BAIXO
Força normal ([tex3]N[/tex3]): para BAIXO
Força adesiva das patas ([tex3]F[/tex3]): para CIMA

Em equilíbrio, temos:

[tex3]F = P + N[/tex3]

Como o enunciado não informa o valor de [tex3]N[/tex3], vamos considerar [tex3]N\approx 0[/tex3]. Ou seja, em equilíbrio:

[tex3]F = P\Rightarrow\boxed{F=2\times 10^{-2}}[/tex3]

Com 6 patas no teto, cada pata: [tex3]F_{\text{pata}}=\frac{2\times 10^{-2}}{6}\Rightarrow\boxed{F_{\text{pata}}=3,\bar{3}\times 10^{-3}}[/tex3]

Com 7 patas no teto, cada pata: [tex3]F_{\text{pata}}=\frac{2\times 10^{-2}}{7}\Rightarrow\boxed{F_{\text{pata}}=2,85\times 10^{-3}}[/tex3]

Com 8 patas no teto, cada pata: [tex3]F_{\text{pata}}=\frac{2\times 10^{-2}}{8}\Rightarrow\boxed{F_{\text{pata}}=2,5\times 10^{-3}}[/tex3]

... (não sei quantas patas a aranha tem)

Portanto, o maior valor que tem em cada pata quando a aranha se apoia com no mínimo 6 patas é [tex3]3,\bar{3}\times 10^{-3}[/tex3]. Gabarito letra BRAVO.

Grande abraço,
Prof. Caju

[cajuADMIN]

Só pra ilustrar o que falei sobre o caracter invisível, copiando e colando o texto no editor SUBLIME, que apresenta os caracteres invisíveis como código, aparece assim:

Nas setas vermelhas apresento o caracter escondido entre a base 10 e o expoente, que me fez concluir que os expoentes deveriam ser negativos mesmo

Grande abraço,
Prof. Caju