UFSCAR, Sorocaba, Física 1, Listas de Física 1 - UFSCAR (Sorocaba) - Lista 3, Questão 2
Um objeto de 10 kg está sobre uma mesa sem atrito e sujeito a duas forças horizontais, 𝐹1 e 𝐹2 de magnitudes de 20N e 30N, respectivamente. Encontre a terceira força 𝐹3 que deve ser aplicada ao objeto para mantê-lo em equilíbrio estático.
Passo 1
Eaew, belezinha?
Temos um objeto de 10 kg sobre uma mesa sem atrito e sujeito a duas forças horizontais, 𝐹1 e 𝐹2 de magnitudes de 20N e 30N, respectivamente. O enunciado pede para encontrarmos a terceira força 𝐹3 que deve ser aplicada ao objeto para mantê-lo em equilíbrio estático.
Primeiro vamos identificar as forças nos eixos x e y, para assim construir equações que nos darão os valores das componentes de F3 permitiram que o objeto fique em equilíbrio estático. Lembrando que no equilíbrio, as forças resultantes nos dois eixos são nulas. Então vamos lá!
Passo 2
Primeiro vamos decompor as forças envolvidas. Note que a força F1 só possui uma componente no sentido positivo do eixo x. Já a força F2 possui componentes em x e y:
e
A força F3 que vamos adicionar terá componentes em x e y.
Passo 3
Escrevendo a soma das forças em cada eixo, lembrando que a resultante é nula
em x:
em y:
Temos que
Em x
Passo 4
Como a magnitude de F3 é dada por
Temos que:
Para encontrar o ângulo com o eixo x:
A questão foi isso! Te vejo na próxima! Tchau Tchau!
Resposta
, sendo ,