Question

27. Uma partícula movimenta-se sobre uma trajetória circular, sob a ação de 3 forças, como ilustrado abaixo. A força F1 é normal à trajetória e possui intensidade de 3 N. A força F tem módulo de 10N, e a força F3, módulo de 5 2 N.

Answer 1

COMEÇAREI DO SEGUNDO ITEM; porque em um problema de forças, o primeiro passo para explanação dos problemas é determinar a força resultante atuante sobre a partícula, assim, você tem todo o artefato para encontrar os outros fatores físicos envolventes.

ii) Começa pelo diagrama de forças e adote um eixo de referência cartesiano sobre a partícula em questão com o eixo dos y sobre a força F1 para facilitar os cálculos.

Força resultante no eixo dos y:

Fy = sen 30º F2 + sen 45º F3 - F1

Fy = 5 + 5 - 3 = 7N

Força resultante no eixo dos x:

Fx = cos 30º F2 - sen 45º F3

Fx = 5√3 - 5

Fx = 5(√3 - 1)N

Força resultante sobre a partícula:

Fr² = Fx² + Fy²

$Fr = \sqrt{7^{2}+25( \sqrt{3} -1 )^{2} } N$ 

Segunda opção INCORRETA

ii) Força centrípeta é a força que puxa o objeto para o centro da trajetória circular, no caso, Fy resultante; como já calculamos Fy = 7N

Primeira opção INCORRETA (Nota-se a diferença entre força resultante e centrípeta, é muito importante diferenciá-las.)

iii) Força resultante tangencial é a nossa Fx que em nossos cálculos

Fx = 5(√3 -1 ) N

Terceira opção CORRETA

iv) Fr≠Fy pois  
$Fr = \sqrt{7^{2}+25( \sqrt{3} -1 )^{2} } N$ ≠ Fy = 7N

Quarta opção INCORRETA

Portanto, a alternativa correta é a letra D.

É um problema geometricamente e algebricamente simples, você precisa apenas caracterizar bem cada força, e, para caraterizar bem: estuda conceitos!