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Como parte de um teste, os dois motores de um avião são acelerados e as inclinações das hélices são ajustadas de modo a resultar em um empuxo para frente e para trás, como mostrado. Que força F deve ser exercida pelo chão em cada uma das duas rodas principais freadas em A e B , para se opor ao efeito giratório dos empuxos das duas hélices? Despreze quaisquer efeitos da roda no nariz, C , que está girada de 90 ° e não está freada.

Passo 1

Dê uma olhada no par de forças de 2   k N . Elas têm a mesma direção e sentidos opostos, o nome disso é binário (quando duas forças não geram uma força resultante mas sim apenas um momento resultante), podemos calcular o momento associado a ele usando a seguinte fórmula:

M b i n á r i o = F ⋅ d

Onde d é a distância entre os pontos de aplicação das duas forças e F é o módulo de cada uma:

M 1 = ( 2.10 3 ) 5 = 10 4   N m

Nesse caso ainda podemos dizer que esse binário gera um momento no sentido horário.

Passo 2

Agora podemos fazer uma coisa parecida para o momento gerado pelo binário que surge das forças que agem em A e B , o momento será:

M 2 = F 2 d 2

Para que aja equilíbrio, esse momento precisa ter o mesmo módulo de M 1 , então:

F 2 d 2 = 10 4

F 2 ⋅ 3 = 10 4

F 2 = 10000 3 = 3333   N

F 2 ≅ 3,333   k N

Resposta

O módulo da força deve ser F ≅ 3,3   k N .

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