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Enunciado

Física - Príncipios de física - Serway - Princípios De Física: Mecânica Clássica e Relatividade - Ed: 5º - Capítulo 4.Problemas - Ex. 42

Um carro de 1   000   k g está puxando um trailer de 300   k g . Juntos, eles se movem para a frente com uma aceleração de 2,15   m / s 2 . Ignore qualquer força de arrasto do ar sobre o carro e todas as forças de atrito sobre o trailer. Determine

  1. a força resultante sobre o carro,
  2. a força resultante sobre o trailer,
  3. a força exercida pelo trailer sobre o carro e
  4. a força resultante exercida pelo carro sobre a rodovia.

Passo 1

E aiii galera, vamos fazer uma questão aqui?

Vem comigo!

Letra a:

Substituindo os valores dados temos:

∑ F c = 1000 k g ⋅ 2.15 m s 2 = 2150 N ∴ ∑ →   F → c = 2150 N

Já o carro tem aceleração apenas na direção horizontal, então a força no carro está na direção horizontal.

Passo 2

Letra b:

∑ F t = T = 300 k g ⋅ 2.15 m s 2 = 645 N

∑ F → t = 645 N

Como o trailer tem aceleração apenas na direção horizontal, a força líquida no carro está na direção horizontal.

Passo 3

Letra c:

F → t c = - 645 N

Passo 4

Letra d:

Uma vez que a força resultante atuando no carro na direção horizontal é dada por:

∑ F c x = F - T

Substituímos e achamos:

2150 = F - 645 F = 2795 N

O peso do carro é dado por:

F g c = m c ⋅ g = 1000 k g ⋅ 9.8 m s 2 = 9800 N

Portanto, a magnitude da força resultante atuando na estrada pelo carro é:

F c r = - F g c 2 + ( - F ) 2 = ( - 9800 ) 2 + ( - 2795 ) = 10190 N

E o ângulo é:

θ = tan - 1 ⁡ - F g c - F = tan - 1 ⁡ 9800 2796 = 74.08 ∘

Então, a força é:

10190 N , 74.08 ∘   abaixo da horizontal e para trás

Resposta

  1. ∑ F → c = 2150 N
  2. ∑ F → t = 645 N
  3. F t c = - 645 N
  4. 10190 N , 74.08 ∘  abaixo da horizontal e para trás
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