Enunciado

Três forças atuam em um objeto em movimento. Uma força tem uma magnitude de 80,0 N e é direcionada ao norte. Outra tem uma magnitude de 60,0 N e é direcionado para o oeste. Qual deve ser a magnitude e direção da terceira força, de modo que o objeto continue a se mover com uma velocidade constante?

Passo 1

Oiii tudo certo?

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

Passo 2

Para que o objeto se mova com velocidade constante, a força resultante no objeto deve ser zero. Portanto, o componente norte/sul da terceira força deve ser igual em magnitude e na direção oposta à força de 80,0   N , enquanto o leste/oeste componente da terceira força deve ser igual em magnitude e oposta na direção do Força de 60,0 N.

Portanto, a terceira força tem componentes: 80,0 N devido ao sul e 60,0 N devido leste. Podemos usar o teorema de Pitágoras e trigonometria para encontrar a magnitude e direção desta terceira força.

Passo 3

Para avaliar a magnitude da terceira força, usamos a seguinte relação:

F 3 2 = F 1 2 + F 2 2 → F 3 = F 1 2 + F 2 2

F 3 = 80 N 2 + 60 N 2 → F 3 = 100 N

Passo 4

Para a direção dessa terceira força, usamos a seguinte relação:

θ = tan - 1 ⁡ 80 N 60 N → θ = 53,13 °

Resposta

F 3 = 100 N

θ = 53,13 °

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