Três lutadores profissionais estão lutando pelo mesmo cinturão de
campeão. Olhando de cima, eles aplicam três forças horizontais sobre
o cinturão, conforme a figura abaixo. Os módulos das três forças são
F1 = 250 N, F2 = 50 N e F3 = 120 N. Qual lutador ficará com o cinturão?
Para encontrar a resposta: (a) Ache as componentes x e y da força
resultante. (b) Determine o módulo, a direção e o sentido da força
resultante.
Respostas
Realizando a soma vetorial das forças, determinaremos que nenhum dos lutadores fica com o cinturão, pois:
a) A componente x é -225 e a componente y -76,5.
b) O módulo é 237,65 N, a direção é 18,78° e o sentido é da origem para terceiro quadrante.
A) Componentes da força resultante
A força resultante será a soma vetorial das forças. Então, podemos fazer:
R = F₁ + F₂ + F₃
R = (-250 i ) + (25 i + 43,5 j ) + (-120 j )
R = -225 i - 76,5 j
Portanto, a componente x é -225 e a componente y -76,5.
B) Vetor força resultante
O módulo da força resultante é dado por:
|R| = √(x² + y²)
|R| = √((-225)² + (-76,5)²)
|R| = 237,65 N
A direção é dada pelo ângulo formado entre R e a parte negativa eixo y:
θ = arctan(y / x)
θ = arctan((-76,5) / (-225))
θ = 18,78°
Portanto, o sentido é da origem para terceiro quadrante. Então, o cinturão ficará entre os lutadores 1 e 3. Ou seja, com nenhum lutador.
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