A Figura P10.31 mostra um martelo de unha sendo usado para puxar um prego de uma tábua horizontal. A massa do martelo é 1,00   k g . Uma força de 150   N é exercida horizontalmente, como mostrado, e o prego ainda não se move em relação à tábua. Encontre

  1. a força exercida pelas unhas do martelo sobre o prego e
  2. a força exercida pela superfície sobre o ponto de contato com a cabeça do martelo. Considere que a força exercida pelo martelo sobre o prego é paralela ao prego.

Passo 1

E aiii gente, tudo bem com vocês?

Vamos fazer uma questãozinha aqui?

Vem comigo!

Letra a:

Seja o "Ponto único de contato" o ponto P, a força que o prego exerce sobre as garras do martelo R, a massa do martelo (1.00 kg) M, e a força normal exercida sobre o martelo no ponto P seja ele, enquanto o atrito estático horizontal exercido pela superfície do martelo em P seja f.

Fazendo o momento sobre P:

Rsin ⁡ 30.0 ∘ 0 + Rcos ⁡ 30.0 ∘ 5.00 c m + M g 0 - 150 N 30.0 c m = 0

R = 1039.2 N = 1.04 k N

A força exercida pelo martelo no prego é igual em magnitude e direção oposta:

1.04 k N   em   60 ∘   para cima e para direita

Passo 2

Letra b:

∑ F x = f - R s i n ⁡ 30.0 ∘ + 150 N = 0 → f = 370 N ∑ F y = n - M g - R c o s ⁡ 30.0 ∘ = 0 → n = ( 1.00 k g ) 9.80 m s 2 + ( 1040 N ) c o s ⁡ 30.0 ∘ = 910 N

F → superfície   = 370 i ^ + 910 j ^ N

Resposta

  1. 1.04 k N  em  60 ∘  para cima e para direita
  2. F → superf ície   = 370 i ^ + 910 j ^ N
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