Exercicio Fisica I Força e Movimento

Problemas Resolvidos de Física

Prof. Anderson Coser Gaudio – Depto. Física – UFES

HALLIDAY, RESNICK, WALKER, FUNDAMENTOS DE FÍSICA, 8.ED., LTC, RIO DE
JANEIRO, 2008.

FÍSICA 1

CAPÍTULO 5 – FORÇA E MOVIMENTO - I

37. Uma esfera com uma massa de 3,0 × 10-4 kg está suspensa por uma corda. Uma brisa horizontal constante empurra a esfera de tal forma que a corda faz um ângulo de 37o com a vertical.
Determine (a) a força da brisa sobre a bola e (b) a tensão da corda.
(Pág. 120)
Solução.
Considere o seguinte esquema da situação e o diagrama de corpo livre da esfera, onde F é a força gerada pela brisa sobre a bola, Fg é a força gravitacional e T é a tensão da corda. y T θ

θ

F x m

F

Fg

(a) Aplicando-se a segunda lei de Newton à esfera na coordenada y

∑F

y

= ma y

T cos θ − mg = 0

T =

mg cos θ

(1)

E agora na coordenada x:

∑F

x

= ma x

F − T sen θ = 0

(2)

Substituindo-se (1) em (2), teremos:
F−

mg sen θ = 0 cos θ

(

)(

) ( )

F = mg tan θ = 3, 0 × 10 −4 kg 9,8 m/s 2 tan 37 D = 2, 2154 " × 10 −3 N
F ≈ 2, 2 × 10 −3 N

(b) Para o cálculo da tensão, utilizamos (1):

(

)(

)

3, 0 × 10 −4 kg 9,8 m/s 2 mg T =
=
= 3, 6812 " × 10 −3 N
D
cos θ cos 37

( )

T ≈ 3, 7 × 10 −3 N

________________________________________________________________________________________________________ a Halliday, Resnick, Walker - Fund.de Física 1 - 8 Ed. - LTC - 2009.
Cap. 05 – Força e Movimento - I

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