terça-feira, 17 de março de 2015

Força Resultante

Uma força é a interação de dois corpos...

Quando várias forças actuam num corpo ao mesmo tempo, a melhor forma de estudar o comportamento do corpo quando sujeito a essas forças é determinar a Força Resultante que nele actua.
No exemplo seguinte, um rapaz tenta "puxar" um cão exercendo sobre este uma força (1), de intensidade 100 N. O cão recusa mover-se exercendo uma força (2) no sentido oposto, de intensidade 75 N.

 
 
Se observarmos o cão, verificamos que sobre ele actuam as forças 1 e 2. É possível então simplificar este sistema de forças calculando a resultante das forças que actuam no cão. Para determinar a Resultante das Forças que actuam no cão, podemos proceder ao cálculo vectorial ou ao cálculo analítico da Força Resultante.

Como efetuar um calculo vetorial da Força Resultante?

Tendo em conta a situação anteriormente apresentada, vamos proceder ao cálculo vectorial da Resultante de Forças.
 
 
Começa por representar um dos vectores:
Na ponta da seta do primeiro vector, representa o segundo vector:
O vector Força Resultante terá tem ponto de aplicação no início do primeiro vector, e termina na ponta da seta do segundo vector:
O vector Força Resultante será então:
 
 
 

Como efetuar o calculo analitico da Força Resultante?


Tendo em conta a situação anteriormente apresentada, vamos proceder ao cálculo analítico da Força Resultante.
Para determinar analíticamente a Força Resultante, é necessário em primeiro lugar estabelecer um sistema de eixos que nos indique quais os sentidos considerados como positivos:
 
 
Assim, conclui-se que a Força1 actua no sentido do eixo x, logo considera-se positiva, enquanto a Força 2 actua no sentido contrário ao do eixo do x, logo considera-se negativa. A Força Resultante será então calculada da seguinte forma:

Fr = +F1 - F2
Fr = +100 - 75 ⇔
Fr = 25N

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