Exercícios Resolvidos de Equilíbrio Estático em Corpos de Mais de uma Dimensão

Halliday e Resnick, Fundamentos de Física, Volume 2, 8ª edição, Cap 12, pp 18-5

Na figura abaixo, uma esfera uniforme de massa m = 0,85   k g e raio r = 4,2   c m é mantida em repouso por uma corda de massa desprezível, presa a uma parede sem atrito a uma distância L = 8,0   c m acima do centro da esfera.

Determine

  1. A tensão da corda
  2. A força que a parede exerce sobre a esfera

Passo 1

Vamos montar o problema.

Temos

F n a força normal

P o peso da bola

T a tração

θ o ângulo que a tração faz com a parede

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

Podemos descobrir o valor desse ângulo, já que temos os dois catetos de um triângulo retângulo L e r.

θ = tan - 1 r L = tan - 1 4,2 8 = 27,699

Passo 3

Então, podemos aplicar as condições de equilíbrio.

Vamos aplicar

F x = 0

F y = 0

Para isso, temos que decompor T em T x e T y .

Pela figura, aplicando decomposição de vetores, vemos que

T x = - T s e n θ , repare que o sentido está negativo

T y = T c o s θ

Então,

F x = 0

F n - T s e n θ = 0

F y = 0

T c o s θ - m g = 0

Passo 4

Vamos resolver as equação.

Vou começar pela

F y = 0

T = m g c o s θ = 0,85 x 9,8 c o s 27,699 ° = 9,4   N

Passo 5

Agora aplcamos na equação:

F x = 0

F n = T s e n θ = 9,4 s e n 27,699 ° = 4,37   N

Resposta

  1. 9,4   N
  2. 4,37   N

Esse conteúdo é exclusivo para cadastrados.

Cadastre-se grátis no maior portal de exatas do Brasil!

Relaxa, não vamos publicar nada no seu nome.

  • Resumões direto ao ponto
    Resumões
    direto ao ponto
  • Exercícios resolvidos passo a passo
    Exercícios resolvidos
    passo a passo
  • Videoaulas incríveis
    Videoaulas
    incríveis
  • Aulões Salva-Vidas
    Aulões
    Salva-Vidas