(4,0) Uma torre de transmissão é sustentada por três cabos de sustentação ancorados por parafusos em
e
. Se a tração no cabo
é 2000 N determine os componentes da força exercida pelo cabo no parafuso em
e os ângulos
e
dessa força.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre uma torre de transmissão sustentada por três cabos, ancorados nos parafusos B, C e D. A gente precisa descobrir os componentes da força que o cabo no parafuso B exerce, além dos ângulos
,
e
dessa força. O conteúdo que vamos usar aqui envolve decomposição de vetores e trigonometria para encontrar os componentes das forças e os ângulos que elas formam com os eixos coordenados.
Passo 2
Primeiro, vamos entender que a força exercida pelo cabo no parafuso B pode ser representada como um vetor com componentes nas direções x, y e z. Para encontrar esses componentes, precisamos saber a direção do cabo AB em relação aos eixos.
Passo 3
Assumindo que conhecemos as coordenadas dos pontos A e B, ou pelo menos a direção do cabo AB, vamos decompor a força de 2000 N nas três direções. Se não temos as coordenadas específicas, podemos usar os ângulos que o cabo faz com os eixos para encontrar os componentes.
Passo 4
A decomposição da força em componentes é feita usando as funções trigonométricas seno, cosseno e tangente. As componentes da força
são dadas por:
Onde
é a tração no cabo AB.
Passo 5
Para encontrar os ângulos
,
e
, usamos a relação entre os componentes da força e a força total:
Com isso, podemos calcular cada ângulo usando a função arco cosseno.
Passo 6
Se não temos informações adicionais sobre as direções dos cabos ou as coordenadas dos pontos, vamos supor que os cabos estão dispostos de forma que formem ângulos iguais com os eixos. Nesse caso, podemos distribuir a força igualmente entre as três direções.
Passo 7
Assumindo ângulos iguais, cada componente da força será:
E os ângulos serão:
Resposta
Os componentes da força exercida pelo cabo no parafuso B são aproximadamente
,
e
. Os ângulos formados por essa força com os eixos são
,
e
.