Física, perguntado por doubleguy, 1 ano atrás

Não estou entendendo o diagrama do corpo livre nesse caso, alguém pode ajudar?

Anexos:

Usuário anônimo: Vou inserir um pouco do enunciado da questão aqui para que apareça como resultado caso alguém pesquise. 
Usuário anônimo: Escaladores de montanhas geralmente usam uma corda para descerem pela encosta de um penhasco( essa manobra é denominada rapel). Eles descem a encosta com o corpo praticamente horizontal e os pés apoiados contra o penhasco. Suponha que um escalador de 82,0 kg e 1,90m de altura, com o centro de gravidade localizado a 1,1 m dos pés, desça fazendo rapel por uma encosta vertical com o corpo erguido a 35 graus acima do plano horizontal. Ele segura a corda a 1,40m dos pés, e ela forma um ângulo de 25 g
Usuário anônimo: a) Qual tensão essa corda deve suportar?
Usuário anônimo: b) Ache os componentes horizontal e vertical da força que a face da encosta exerce sobre os pés do escalador?
Usuário anônimo: c) Qual é o coeficiente de atrito mínimo para impedir que os pés do escalador escorreguem pela face da encosta, se ele apoiar um pé de cada vez contra a encosta?
doubleguy: Vou fazer isso na próxima.

Soluções para a tarefa

Respondido por Usuário anônimo
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A) 
 
    Para o escalador permanecer em equilíbrio, o torque tem de ser igual a zero, portanto devemos considerar todas as forças que atuam no corpo em relação ao pé do escalador.
     Vale ressaltar que a distância usada no torque não é a distância no eixo do escalador, mas a distância da linha de ação da força.
     
T\times1.4cos(10^{\circ})-P\times1.1cos(35^{\circ})=0 \\ T= \frac{82\times9.8\times1.1\times0.819}{1.4\times0.985} \\ T= \frac{723.963}{1.379} \\ \boxed {T \approx 525N}


B)
  
     Utilizando a Segunda Lei de Newton no eixo horizontal, ou seja, na direção perpendicular à face da encosta, vem:

T_{x}+(-N)=0
\\ N=Tsin(25^{\circ}) \\ N=525\times0.423 \\ \boxed {N \approx 222N}



C)

     A componente vertical da tração também está agindo na direção vertical do escalador, além do peso. Utilizando a Segunda Lei de Newton na direção vertial e a Definição de Força de Atrito, temos:

F_{at}-P+T_{y}=0 \\ N\mu=82\times9.8-525cos(35^{\circ}) \\ \mu= \frac{803.6-525\times0.906}{222} \\ \mu= \frac{327.95}{222} \\ \boxed {\mu \approx 1.48}


Obs:

1. Provavelmente os resultados estarão um pouco defasados por causa das aproximações;
2. Há muitos ângulos a seres descobertos, portanto preferi não informar como os consegui, pois haveria muitos cálculos. Caso não entenda como obter algum, avise nos comentários.
3. Desculpe-me pela qualidade do desenho, pois existe muitas informações no problema.
Anexos:

doubleguy: Realmente, há muita defasagem nos resultados. Na letra A eu consegui chegar em 536N aproximadamente. Mas isso foi usando a gravidade como 10, e fazendo a conta dos cossenos pela calculadora. Achei que minha conta estava errada.
Me corrija se eu tiver errado, mas o cosseno de 10° foi usado para deixar as forças (Py e T) perpendiculares ao corpo.
Tenho outra dúvida. Se o atrito é uma força de resistencia ao peso, ele não deveria ser para cima?
Usuário anônimo: O cos(10°)e cos (35°) foram usados para calcular a linha de açáo de casa força (linha pontilhada em azul).
Usuário anônimo: ação de cada*
Usuário anônimo: Sim, por isso que o vetor tem um sinal negativo na frente. Decidi inverter a força normal e a força de atrito para ficar mais visível a força aplicada pelo corpo do escalador na encosta.
doubleguy: Ah sim, obrigado.
Usuário anônimo: De nada :)
doubleguy: Mas e quanto a força de atrito?
Usuário anônimo: Faltou um sinal negativo na força de atrito. Note que o resultado de 525cos(35°)-82x9.8 é negativo. Vou corrigir.
Usuário anônimo: A resposta já foi corrigida. Obrigado.
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