EXEMPLO 03
Um trenó é puxado por uma força de 150 N aplicada com um ângulo de
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.
Um trenó é puxado por uma força de 150 N aplicada com um ângulo de
Passo 1
O enunciado diz que um trenó de massa
é puxado por uma força de
aplicada a
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
usamos trigonometria:
Passo 3
Na direção horizontal só há
, então pela Segunda Lei:
Substituindo
e
:
Passo 4
Na direção vertical temos o peso para baixo e
para cima, mais a normal
. Como não há aceleração vertical:
Usando
e
:
Resposta
A aceleração do trenó é aproximadamente
e a força normal tem magnitude aproximadamente
.