EXEMPLO 03
Um trenó é puxado por uma força de 150 N aplicada com um ângulo de 25^circ em relação à horizontal. Considere a massa do trenó 80 kg e que o atrito seja desprezível. Encontre a aceleração do trenó e a magnitude da força normal exercida pelo gelo sobre o trenó.

Passo 1

O enunciado diz que um trenó de massa 80,kg é puxado por uma força de 150,N aplicada a 25^circ acima da horizontal, sem atrito. O conteúdo é dinâmica de translação: vamos usar a Segunda Lei de Newton e decompor a força em componentes horizontal e vertical.

Passo 2

Para decompor a força de 150,N usamos trigonometria:
Fx = 150 cos(25^circ),
Fy = 150 sin(25^circ)

Passo 3

Na direção horizontal só há Fx, então pela Segunda Lei:
sum Fx = m,a Longrightarrow a = Fxm
Substituindo Fx = 150cos(25^circ) e m=80,kg:
Fx approx 150 times 0,9063 = 135,95,N,
a approx 135,9580 = 1,70,m/s^2

Passo 4

Na direção vertical temos o peso para baixo e Fy para cima, mais a normal N. Como não há aceleração vertical:
sum Fy = 0 Longrightarrow N + Fy - m,g = 0 Longrightarrow N = m,g - Fy
Usando g=9,8,m/s^2 e Fy = 150sin(25^circ)approx63,39,N:
m,g = 80 times 9,8 = 784,N,
N approx 784 - 63,39 = 720,61,N

Resposta

A aceleração do trenó é aproximadamente 1,70,m/s^2 e a força normal tem magnitude aproximadamente 720,6,N.

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