Força é uma grandeza vetorial, medida na unidade newton (N). Imagine um objeto que está submetido a duas forças, sendo uma força F¹ = 30n e a outra F² = 40n . Desenhe e calcule o módulo, a direção e o sentido da força resultante no objeto, quando o ângulo θ entre essas duas forças for:
a) 60°.
b) 90°.
c) 120°.
Respostas
Considerando F1 no eixo horizontal e o ângulo no sentido anti-horário, temos que:
a) Para o ângulo de 60º, a força F2 tem as seguintes componentes:
F2x = 40.cos60 = 20 N
F2y = 40.sen60 = 40√3/2 = 20√3 N
O módulo da força resultante é:
FR = √(30+20)² + (0+20√3)²
FR = √2500+1200
FR = 60,8 N
A sentido e direção de FR são:
arctan(FRy/FRx) = arctan(20√3/50) = 34,7°
Da mesma forma para os outros ângulos, temos:
b) Em 90º, a força F2 tem as seguintes componentes:
F2x = 0 N
F2y = 40 N
O módulo da força resultante é:
FR = √(30)² + (40)²
FR = √2500+3600
FR = 50 N
A sentido e direção de FR são:
arctan(FRy/FRx) = arctan(30/40) = 36,9°
c) Para o ângulo de 120º, a força F2 tem as seguintes componentes:
F2x = 40.cos120 = -20 N
F2y = 40.sen120 = 40√3/2 = 20√3 N
O módulo da força resultante é:
FR = √(30-20)² + (0+20√3)²
FR = √100+1200
FR = 36 N
A sentido e direção de FR são:
arctan(FRy/FRx) = arctan(20√3/10) = 73,9°