0 esquema a seguir representa uma partícula de massa igual a 2,0 kg, sujeita à ação exclusiva das forças F1 e F2, perpendiculares. Sabendo que F1=3,4 N e F2=4,8 N. Determine a aceleração a desse corpo, seu módulo e a direção em relação à direção da força F1.

Passo 1

Vamos resolver a questão que fala sobre uma partícula de massa 2,0 kg sujeita às forças F1=3,4 N e F2=4,8 N, que são perpendiculares entre si. Nosso objetivo é encontrar a aceleração dessa partícula, seu módulo e a direção dessa aceleração em relação à força F1. Para isso, vamos usar a segunda lei de Newton e conceitos de vetores.

Passo 2

Primeiro, precisamos encontrar a força resultante que atua na partícula. Como as forças F1 e F2 são perpendiculares, podemos usar o teorema de Pitágoras para calcular a força resultante Fresu.
Fresu
Substituindo os valores:
Fresu

Passo 3

Agora que temos a força resultante, podemos usar a segunda lei de Newton para encontrar a aceleração da partícula. A segunda lei de Newton é dada por:
F = m cdot a
Onde:
  • F é a força resultante,
  • m é a massa da partícula,
  • a é a aceleração.
Resolvendo para a:
a = Fresu

Passo 4

Para encontrar a direção da aceleração em relação à força F1, vamos calcular o ângulo theta que a aceleração forma com F1. Usamos a função tangente, que relaciona os lados opostos e adjacentes de um triângulo retângulo:
tan(theta) = F2F1
Calculando o ângulo:
theta = arctan(4,83,4) approx arctan(1,4118) approx 54,5^circ

Resposta

A aceleração da partícula é 2,94 m/s^2 com um ângulo de aproximadamente 54,5^circ em relação à direção da força F1.

Exercícios relacionados