1- Um helicoptero de 20000 Kg levanta um carro de 1500 Kg com uma aceleleração de
. Calcule a força que o ar exerce sobre as hélices do helicoptero. Calcule também a tensão no cabo que liga o helicoptero ao carro.
Passo 1
Vamos resumir o problema: um helicóptero de massa
,kg levanta um carro de massa
,kg com aceleração vertical para cima de
,m/s
. Para resolver, vamos usar a Segunda Lei de Newton
em cada corpo, fazendo o diagrama de forças de um lado para o outro.
Passo 2
Analisando o carro, só atuam duas forças na vertical: a tensão
no cabo para cima e o peso
para baixo. Tomando para cima como sentido positivo, a Segunda Lei dá
Isolando
, obtemos
Substituindo
,kg,
,m/s
e
,m/s
:
Passo 3
Agora o helicóptero: na vertical, ele sofre o empuxo
do ar para cima, o peso
para baixo e a mesma tensão
para baixo (que puxa o carro). Escolhendo de novo o sentido positivo para cima,
Assim
Usando
,kg,
,m/s
,
,m/s
e
,N:
Resposta
Tensão no cabo:
,N
Força do ar nas hélices: ,N
Força do ar nas hélices: