Força Resultante: Fórmula

Resumo

Opa! Bora bater um papo sobre a Força Resultante e sua Fórmula?!

Então sem enrolação!

A força resultante sobre um corpo é a soma de todas as foças que atuam nesse corpo:

Força Resultante: Fórmula.
Força Resultante: Fórmula.

Onde:

  • é a força resultante, em Newton ;
  • são as forças que atuam no corpo, também em Newton

Como a força é uma grandeza vetorial, a soma é uma soma vetorial. Pra ficar mais claro podemos separar em alguns casos:

Caso 1: Forças com mesma direção e sentido

Esse é o caso mais fácil, imagina a seguinte situação:

Forças sobre um corpo: Caso 1
Forças sobre um corpo: Caso 1

Para forças com mesma direção e mesmo sentido, o ângulo entre elas é , logo a fórmula da força resultante fica:

Fórmula da força resultante: Caso 1
Fórmula da força resultante: Caso 1

Podemos representar a força resultante assim:

Representação da Força Resultante
Representação da Força Resultante

Caso 2: Forças com mesma direção, mas sentidos contrários

Forças sobre um corpo: Caso 2
Forças sobre um corpo: Caso 2

Para forças com mesma direção, mas sentidos contrários, o ângulo entre elas é , logo a força resultante será:

Fórmula da força resultante: Caso 2
Fórmula da força resultante: Caso 2

Mas presta bastante atenção aqui:

  • é a força de maior módulo;
  • tem a direção e sentido da força de maior módulo

Representação da Força Resultante
Representação da Força Resultante

Caso 3: Forças Perpendiculares

Forças Perpendiculares
Forças Perpendiculares

Para forças perpendiculares, o ângulo entre as forças aplicadas é de , a força resultante será:

Fórmula da força resultante: Caso 3
Fórmula da força resultante: Caso 3

Com isso temos a seguinte força resultante:

Força resultante: Caso 3
Força resultante: Caso 3

Caso 4: Caso Geral

No caso geral, vamos tratar de forças que formam entre si um ângulo qualquer:

Forças Resultantes: Caso geral
Forças Resultantes: Caso geral

Nesse caso, a força resultante será dada pela Lei dos Cossenos:

Lei dos Cossenos: Força Resultante
Lei dos Cossenos: Força Resultante

Podemos desenhar o seguinte esqueminha da força resultante:

Lei dos Cossenos
Lei dos Cossenos

Bora praticar com um exemplo?! 🤩

Exemplo: Corpo em Equilíbrio

Uma coisa que é muito importante saber sobre um corpo é se ele está em equilíbrio estático ou não, e essa informação nós conseguimos saber através da força resultante!

A Força resultante igual a zero, significa que o corpo está em equilíbrio, beleza? Bora fazer um exemplo pra deixar tudo bem claro!

Diga se o objeto abaixo está em equilíbrio:

Diagrama de Corpo Livre
Diagrama de Corpo Livre

Para sabermos se o corpo está em equilíbrio precisamos calcular a força resultante que atua sobre ele.

As forças   e formam , então:

As forças   e também formam , então:

Como temos forças perpendiculares, a força resultante total seria calculada pela seguinte fórmula:

Porém tanto quanto é igual a zero, então:

Logo, o corpo está em equilíbrio!

Exemplo: Segunda Lei de Newton

Todos esses conhecimentos que a gente terminou de aprender sobre a força resultante é muito útil quando a gente estuda a segunda lei de newton!

Da uma olhada nesse exercícios com aplicação da força resultante:

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