UERJ, Sem Campus, Física I, Listas de F1 - Profª Fernanda Deus - Lista 5 - Força e Movimento I, Questão 12a
Uma esfera com uma massa de está suspensa por uma corda. Uma brisa horizontal constante empurra a esfera (com velocidade constante) de tal forma que a corda faz um ângulo de com a vertical. Determine:
a força da brisa sobre a bola;
Passo 1
Olá pessoal, como vocês estão?
Nessa questão temos uma esfera pendurada por uma corda, que está inclinada em relação à vertical em , pois há uma força lateral devido à uma brisa atuando na esfera.
Queremos determinar a força da brisa sobre a bola.
Para fazer isso, vamos desenhar as forças que atuam na esfera para depois escrever as equações de equilíbrio, beleza?
Passo 2
Bom, na esfera atuam a tração do fio, a força peso da esfera e a força lateral da brisa.
Agora vamos calcular essas componentes da tração:
Esse ângulo de é justamente o menor ângulo do triângulo pitagórico. Daí:
Portanto:
Massa!
Passo 3
Agora, vamos escrever as equações de equilíbrio.
Na vertical, temos:
Dividindo uma equação pela outra, temos:
Daí, isolando a força:
Substituindo os valores, temos:
Logo:
Prontinho galera! Até a próxima 😉