Qual é a força gravitacional em uma escultura suspensa em equilíbrio por dois cabos, um da parede e outro teto dianteiro se o cabo aplicar horizontal ao direito de escultu?
Veja como quebrar o problema e encontrar a força gravitacional na escultura:
Entendendo a configuração *
Equilíbrio: Isso significa que a escultura é estacionária e as forças que atuam nela são equilibradas.
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Dois cabos: Um conectado à parede (vamos chamar esse cabo A) e o outro no teto (cabo B).
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cabo a é horizontal: Isso é importante porque significa que o cabo A está fornecendo apenas uma força horizontal.
forças envolvidas 1.
Força gravitacional (FG): Esta é a força puxando a escultura para baixo devido à gravidade. É igual à massa da escultura (m) multiplicada pela aceleração devido à gravidade (G):FG =M * G
2.
tensão no cabo a (ta): Essa força está agindo horizontalmente à direita.
3.
tensão no cabo B (TB): Essa força está agindo para cima e provavelmente em ângulo na vertical, pois a escultura não está pendurada diretamente no teto.
Encontrando a força gravitacional 1.
Diagrama do corpo livre: Desenhe um diagrama da escultura com todas as forças que atuam nela. Isso ajudará a visualizar o problema.
2.
Equilíbrio horizontal: Como a escultura está em equilíbrio, as forças na direção horizontal devem equilibrar:
* TA =0 (não há outra força horizontal atuando na escultura).
3.
Equilíbrio vertical: As forças na direção vertical também devem equilibrar:
* Tb * cos (teta) =fg (onde 'teta' é o cabo ângulo B faz com a vertical)
4.
Resolvendo FG: * Como Ta =0, a tensão no cabo B (TB) é responsável por equilibrar a força gravitacional.
* Para encontrar FG, você precisa conhecer a tensão no cabo B (TB) e o ângulo que faz com a vertical (teta).
você precisa de mais informações Para calcular a força gravitacional (FG) na escultura, você precisa de um dos seguintes:
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tensão no cabo B (TB): Se você conhece a tensão no cabo B, pode calcular FG usando a equação:FG =TB * cos (Theta).
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ângulo de cabo B (teta): Se você conhece o ângulo do cabo B, poderá encontrar a tensão no cabo B usando outros métodos (como trigonometria ou resolução de forças em componentes) e calcule o FG.
Exemplo: Digamos que você saiba que a tensão no cabo B (TB) é de 100 n e o ângulo do cabo B com a vertical é de 30 graus. Então:
* Fg =tb * cos (teta)
* FG =100 n * cos (30 °)
* FG =100 n * 0,866
* FG =86,6 n
Portanto, a força gravitacional na escultura seria 86,6 N.