88) Um veículo de massa 1000 kg percorre o trecho de uma estrada conforme indica a figura, com velocidade constante de 18 km/h. Dado g= 10m/s², determine a intensidade da força normal que leito da estrada exerce no veículo nos pontos A e B.
Soluções para a tarefa
Resposta:
No ponto A, Fn = 12500 N
no ponto B, Fn = 11250N
Explicação: Observe que no desenho no ponto A o raio r é 10 m e no ponto B, o raio mede 20 m. se seu desenho for com essas características segue a solução.
por se tratar de uma trajetória curvilínea, você deve atribuir o estudo de forças de movimentos planos para trajetórias curvas, dado pela força centrípeta: Fc=
sendo assim por dedução e fazendo o diagrama de forças que atuam no sistema:
A força resultante em x será 0 (considerando a horizontal).
em y (vertical), a força resultante será:
Fy = N-P (normal - peso), pois se tratam de forças com mesma intensidade direção, mas sentidos opostos. (3ª lei de Newton)
igualando as forças de y com a força centrípeta temos:
mas,
logo:
isolando a força normal N:
(I)
Os dados do ponto A:
temos: ; ; e
substituindo na equação (I)
(Newtons)
para o ponto B, o raio será de 20 metros. teremos:
(Newtons)
espero ter ajudado! :]
A intensidade da força normal nos pontos A e B é
- A) Fn = 7500N
- B) Fn = 8750N
O que são forças?
Forças são a definição da segunda lei de Newton, que é declarada sob a relação:
∑ Força = massa × aceleração
Em outras palavras, a força é a origem do movimento, uma vez que gera aceleração em um sistema.
Se o veículo tem uma massa de 1000 kg, determinamos as forças:
A)
P - Fn = mV²/Ra
1000kg*10m/s² - Fn = 1000kg*(18*1000/3600 m/s)²/10m
Fn = 7500 N
B)
P - Fn = mV²/Rb
1000kg*10m/s² - Fn = 1000kg*(18*1000/3600 m/s)²/20m
Fn = 8750 N
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