Enunciado

Um alto-falante de 20 kg está suspenso 2,0 m abaixo do teto por dois cabos de 3,0 m de comprimento que formam ângulos iguais com a vertical. Quais as tensões nos cabos?

Passo 1

Sempre que resolvemos um exercício de Física, é importante que começamos desenhando um esquema. Veja:

O ponto azul central representa o alto-falante. Veja que representamos o alto-falante por um ponto e não por um corpo extenso. Isso é uma simplificação que, sempre quando não for dito nada, devemos tomar. Note também a simetria do sistema faz com que as trações em ambas cordas sejam iguais. Esse pensamento de simetria é sempre bom ter.

Passo 2

Como o sistema está em equilíbrio, podemos começar decompondo as trações na direção y. Note que

T y = T cos ⁡ α

Pelo triângulo retângulo, tiramos que

cos ⁡ α = 2 3

Passo 3

Finalmente, temos:

∑ F y = 0 ⟹ 2 T y - m g = 0 ⟹ 2 T cos ⁡ α = m g ∴ 2 T 2 3 = m g ⟹ T = 3 m g 4

T = 3 ⋅ 20 ⋅ 9,81 4 = 147   N

Note que não usamos casas decimais na resposta pois ultrapassaria a quantidade de dígitos significativos.

Resposta

147 N.

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Refaça o diagrama.Identifique a orientação do vetor aceleração, representando-o como um vetor em seu diagrama. Ou, se for apropriado, escreva.Se possível, identifique a orientação do vetor velocidade,
Refaça o diagrama.Identifique a orientação do vetor aceleração, representando-o como um vetor em seu diagrama. Ou, se for apropriado, escreva.Se possível, identifique a orientação do vetor velocidade,
Refaça o diagrama.Identifique a orientação do vetor aceleração, representando-o como um vetor em seu diagrama. Ou, se for apropriado, escreva.Se possível, identifique a orientação do vetor velocidade,
Refaça o diagrama.Identifique a orientação do vetor aceleração, representando-o como um vetor em seu diagrama. Ou, se for apropriado, escreva.Se possível, identifique a orientação do vetor velocidade,
Desenhe um diagrama de movimento, um diagrama de identificação das forças exercidas e um diagrama de corpo livre.Suspenso por um único cabo, um elevador acaba de deixar o décimo andar e está acelerand