Enunciado

Um helicóptero sobrevoa o ártico a uma altitude constante, rebocando um sensor a laser aerotransportado de 129 kg que mede a espessura do gelo (ver o desenho). O helicóptero e o sensor se movem apenas na direção horizontal e tem uma aceleração de magnitude 2,84 m / s2. Ignorando a resistência do ar, encontre a tensão no cabo que reboca o sensor.

Passo 1

Oiii tudo certo?

Vamos lá pra mais uma questão?!

A figura que ele nos dá é a seguinte:

Passo 2

Na ausência de resistência do ar, as duas forças atuando no sensor são: seu peso P → e a tensão T → no cabo de reboque. Fiz um desenho com o diagrama de corpo livre pra ficar mais fácil de a gente entende, beleza?

Vemos que T x → é a força horizontal atuando no sensor e, portanto, a Segunda lei de Newton nos dá

∑ F x = m a x → T x = m a x

Porque o componente vertical da aceleração do sensor é zero, o componente vertical da tensão do cabo T deve equilibrar o peso do sensor:

T y = P = m g

Portanto, temos informações suficientes para calcular as componentes horizontal e a vertical da força de tração T e, portanto, calcular sua magnitude T a partir do teorema de Pitágoras:

T 2 = T x 2 + T y 2

Passo 3

Já que sabemos T x e T y , pelo teorema de Pitágoras podemos saber a magnitude da força de tensão T no cabo

T = T x 2 + T y 2 = m a 2 + m g 2 = m a 2 + g 2

T = 129 k g 2,84 m / s 2 2 + 9,80 m / s 2 2 → T = 1320   N

Resposta

T = 1320   N

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