Enunciado

Duas forças atuam em um objeto em movimento com massa de 27 kg. Uma força tem magnitude de 12 N e aponta para o sul, enquanto a outra força tem magnitude de 17 N e aponta para Oeste. Qual é a aceleração do objeto?

(A)0,63 m/s² direcionada à 55° sudoeste

(B)0,44 m/s² direcionada à 24° sudoeste

(C)0,77 m/s² direcionada à 35° sudoeste

(D)0,77 m/s² direcionada a 55° sudoeste

(E) 1,1 m/s² direcionada à 35° sudoeste

Passo 1

Vamos encarar esse problema juntos? Vai ser bem legal resolver esse problema porque existem umas continhas legais nele de serem feitas.

Inicialmente vamos desenhar!!

Passo 2

Pela segunda lei de Newton sabemos que a força resultante deve ser algo que esteja na direção associando as duas forças que atuam nesse nosso objeto, ou seja, ela deve ter essa carinha aqui ó:

Além disso, a segunda lei de newton diz que a força resultante deve ser igual ao produto da massa pela aceleração.

∑ F = F R = m a

Passo 3

Precisamos decompor nossas forças ou se você olhar bem, temos um triângulo retângulo onde teríamos algo assim ó:

Onde a setinha roxa deve ter o mesmo módulo da setinha azul que é a nossa força indo pra Oeste.

F R 2 = F o e s t e 2 + F s u l 2 = 17 2 + 12 2 → F R = 20,8   N

Passo 4

Portanto, pela segunda lei de Newton:

F R = m a → a = F R m = 20,8 27 = 0,77   m / s ²

Beleza, já sabemos qual é o valor (escalar) da aceleração. Precisamos identificar qual ângulo temos. Bem, isso a gente pode tirar por trigonometria também.

Se eu sei o valor da hipotenusa do meu triângulo e do cateto oposto e adjacente, podemos fazer o seguinte:

s e n θ = F s u l F R = 12 20 = 0,6

Logo, se você fizer alguns testes no valor de θ que gera esse valor de seno, vai observar que θ ≈ 35 ° , portanto a resposta é a letra (c)

Resposta

(c)

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