Enunciado

O helicóptero do desenho está se movendo horizontalmente para a direita a uma velocidade v → constante. O peso do helicóptero é P → = 53800   N . A força de elevação L → gerada pela lâmina rotativa faz um ângulo de 21,0 ° em relação à vertical. (a) O que é a magnitude da força de sustentação? (b) Determine a magnitude da resistência do ar que se opõe ao movimento.

Passo 1

Opaa tudo bem?

Vamos lá resolver mais uma questão muito interessante para nosso entendimento completo do capítulo!

A figura que o problema nos dá é a seguinte

Passo 2

Podemos fazer o diagrama de forças agindo no helicóptero:

Passo 3

a. Podemos usar a segunda lei de Newton do movimento, para fazer o equilíbrio de forças na direção vertical, tomando como positivo a direção para cima:

F → r = m ⋅ a → = L cos ⁡ 21 ° - P → = 0

Podemos resolver para a força L

L = P → cos ⁡ 21 ° = 5,38 ⋅ 10 4 N cos ⁡ 21 ° → L = 5,763 ⋅ 10 4 N

Passo 4

b. Agora, podemos fazer o equilíbrio de forças na força horizontal. Tomamos o mesmo conceito da segunda lei de Newton, tomando como direção positiva para a direita.

F → r = m ⋅ a → = L sin ⁡ 21 ° - R → = 0

Podemos resolver para a força R

R = L sin ⁡ 21 °

Substituindo os valores que temos:

R = 5,763 ⋅ 10 4 N ⋅ sin ⁡ 21 ° → R = 2,065 ⋅ 10 4 N

Resposta

  1. L = 5,763 ⋅ 10 4 N
  2. R = 2,065 ⋅ 10 4 N
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