Duas forças de 10n e 16n atuam em 60 graus entre si, qual é a força de direção de magnitude necessária os equilibra?
Veja como encontrar a magnitude e a direção da força necessária para equilibrar as duas forças dadas:
1. Entenda o problema * Temos duas forças agindo em ângulo.
* Precisamos encontrar uma terceira força (a força de equilíbrio) que resultará em uma força líquida de zero.
2. Adição de vetor * Método gráfico: Você pode representar as duas forças como vetores (setas) em um diagrama. Desenhe-os de cabeça a cauda, respeitando o ângulo entre eles. A força resultante é o vetor retirado da cauda do primeiro vetor até a cabeça do segundo vetor. A força de equilíbrio é o vetor da mesma magnitude que a força resultante, mas apontando na direção oposta.
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Método analítico (usando trigonometria): *
Divida as forças em componentes: * 10n Força:
* X-componente:10n * cos (0 °) =10n
* y-componente:10n * sin (0 °) =0n
* 16n Força:
* X-componente:16n * cos (60 °) =8n
* y-componente:16n * sin (60 °) =13,86n (aprox.)
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soma os componentes: * Componente X Total:10n + 8n =18n
* Componente Y Total:0n + 13,86n =13,86n
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Encontre a magnitude da força resultante: * Magnitude =√ (18² + 13,86²) ≈ 22,45n
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Encontre o ângulo da força resultante: * Ângulo =arctan (13,86/18) ≈ 37,5 ° (em relação ao eixo horizontal)
3. A força de equilíbrio A força de equilíbrio tem:
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magnitude: 22.45N (o mesmo que a força resultante)
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Direção: Oposto à força resultante, significando 37,5 ° + 180 ° =217,5 ° (em relação ao eixo horizontal)
Portanto, uma força de aproximadamente 22,45n atuando a 217,5 ° em relação ao eixo horizontal equilibrará as duas forças dadas.