Física, perguntado por nicoledias4, 9 meses atrás

AJUDA POR FAVOR CALCULE A FORÇA RESULTANTE

Anexos:

Soluções para a tarefa

Respondido por DuuudsLD

Boa tarde

Para calcular a força resultante, vamos nos lembrar de algumas regras

E que regras são essas ?

A primeira que temos que nos lembrar, é que se duas forças estão apontando na mesma direção, e no mesmo sentido, a força resultante é a soma dessas duas forças

Como assim ?

Por exemplo :

''Duas forças F1 de 15 N e F2 de 10 N, estão atuando para a direita (sentido), e na horizontal (direção), qual a força resultante entre essas duas forças ?'', seria de 25 N, pois como elas estão atuando na mesma direção e sentido, nós somamos a intensidade delas, ou seja :

Fr = F1 + F2

Fr = 15 + 10

Fr = 25 N

Do que mais temos que nos lembrar ?

Se duas forças estão atuando na mesma direção, porém em sentidos opostos, a força resultante vai ser a subtração da intensidade dessas duas forças, para exemplificar melhor, vamos usar as intensidades das forças do exemplo acima, por exemplo :

''Duas forças F1 de 15 N e F2 de 10 N, estão atuando em um corpo, a força F1 está atuando na direita e a F2 está atuando na esquerda, ambas na horizontal, qual a força resultante resultante ?'', seria nesse caso de 5 N, isso porque como elas estão atuando em uma mesma direção, porém sentidos opostos :

Fr = F1 - F2

Fr = 15 - 10

Fr = 5N

Precisamos nos lembrar de mais alguma coisa ?

Sim, esses exemplos que eu dei, as forças estavam atuando na mesma direção, porém em sentidos opostos ou de mesmo sentido, mas como calcular a força resultante se duas forças estão atuando em diferentes direções ? por exemplo, uma na vertical e outra na horizontal ? (caso que vai ocorrer na primeira situação).

Bom, aí existem 2 processos um pouco mais complicados de se resolver, de maneira resumida, quando duas forças estiveram atuando em direções opostas, nós vamos fazer uma decomposição de forças, por exemplo, se uma força está atuando na diagonal para a direita, é porque ele está atuando na vertical para cima, e para a direita, isso ao decompormos, e então nós poderemos resolver por 2 métodos, um que se assemelha ao teorema de pitágoras, onde usaremos a seguinte fórmula :

Fr² = F1² + F2²

Ou nós teremos que aplicar a regra do paralelogramo, em que nós vamos posicionar a origem dos 2 vetores no mesmo ponto, e traçar uma reta paralela a cada vetor passando pela extremidade do outro vetor, nesse caso a força resultante será o vetor que vai unir a origem dos 2 vetores de força com o cruzamento das duas retas que foram alongadas, formando um paralelogramo, para calcular usamos a lei dos cossenos, que calculamos como sendo :

$Fr=F1^2+F2^2-2.F1.F2.cos\:\alpha$

Onde :

Fr = Força resultante

F1 = Força 1

F2 = Força 2

Cos α = Cosseno do ângulo formado entre os 2 vetores.

OBS : Você vai usar o teorema de pitágoras, quando os ângulos formarem entre si um ângulo reto, que forma um triângulo retângulo, do contrário, teremos que usar essa fórmula para encontrar a força resultante

Sabendo disso, vamos resolver a questão :

Situação I )

Perceba que existe um barco, e uma pessoa está puxando o barco verticalmente para baixo aplicando uma força de 30 N, e outra pessoa está puxando o barco na horizontal para a direita aplicando uma força de 40 N, a própria questão já nos deu a dica, a força resultante é a decomposição dessas duas forças, formando uma diagonal, vamos aplicar o teorema de pitágoras.

$Fr^2=30^2+40^2$

$Fr^2=900+1600$

$Fr^2=2500$

$Fr=\sqrt{2500}$

$\boxed{Fr=50\:N}$

Portanto, a força resultante na primeira situação é de 50 N.

Situação II)

Um homem está puxando uma coleira na horizontal para a direita, aplicando uma força 1 de 60 N, e existe um cachorro causando a força de tensão, cuja a intensidade F2 é de 25N aplicando na horizontal para a esquerda, como vimos anteriormente, quando temos essa situação, nós subtraímos o valor da força de maior módulo com a de menor, ou seja :

$Fr=F1-F2$

$Fr=60-25$

$\boxed{Fr=35\:N}$

Portanto, a força resultante na segunda situação é de 35 N

Situação III)

Existe um carro, e 3 pessoas estão puxando ele para a direita, aplicando forças respectivamente de intensidades, F1 = 5 N, F2 = 15 N, F3 = 23 N, e existem duas pessoas puxando o carro para a esquerda, aplicando forças respectivamente de intensidades F4 = 25 N e F5 = 8 N, vamos aplicar a mesma situação II, a força resultante vai ser a subtração nesse caso, das forças aplicadas na direita, menos as forças aplicadas na esquerda, já que elas estão atuando em sentidos opostos, de tal maneira que :

$Fr=F1+F2+F3-F4+F5$