Enunciado

Os cabos A B e A D ajudam a suportar o poste A C . Sabendo que a tração é 500   N em A B e 160   N em A D , determine graficamente a intensidade, a direção e o sentido da resultante das forças exercidas pelos cabos em A usando (b) a regra do triângulo.

Passo 1

Bom galera, vamos começar usando a lei do paralelogramo para montar um triângulo retângulo com as nossas duas forças, mas antes vamos calcular os âgulos:

B A ^ C = tan - 1 ⁡ 2 2,5 = 38,66 °

C A ^ D = tan - 1 ⁡ 1,5 2,5 = 30,96 °

E nosso triângulo fica bem assim:

Obs.: Eu deixei assim na horizontal pra gente ver melhor, pra isso eu tive que girar em 90 ° .

Passo 2

Belezinha, pra gente encontrar a força resultante, vamos usar pitágoras, pra isso vamos ter os catetos:

b = 160 ⋅ sin ⁡ 30,96 ° + 38,66 ° = 150

c = 500 + 160 ⋅ cos ⁡ 30,96 ° + 38,66 ° = 555,7

Agora Pitágoras:

F R 2 = b 2 + c 2

→ F R 2 = 150 2 + 555,7 2

F R = 575,6

Passo 3

E para o ângulo α a gente usa rapidinho a definição do seno:

sin ⁡ θ = b F R

→ sin ⁡ 38,66 ° + α = 150 575,6

→ sin ⁡ ( 38,66 ° + α ) = 0,2606

Usando a função inversa do seno:

→ 38,66 ° + α = 15 °

α = - 23,66 °

Lembrando que a gente usou o paralelogramo na horizontal (girando 90 ° ) e ele tava na vertical, então:

 = 90 ° - - 23,66 °

 = 113,66 °

Com o eixo x .

Resposta

F N = 575,6   N

 = 113,66 °

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