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A figura a seguir apresenta um sistema em equilíbrio. Sobre o ponto A atuam quatro forças, das quais três são conhecidas. O vetor que representa F, suposto na figura na forma cartesiana, está corretamente expresso na alternativa:
Escolha uma opção:
a. (-25,75N)i + (-23,8N)j +(-43,10N)k
b. (-25,75N)i + (-23,8N)j +(43,10N)k
c. (25,75N)i + (-23,8N)j +(43,10N)k
d. (25,75N)i + (23,8N)j +(43,10N)k
e. (25,75N)i + (-23,8N)j +(-43,10N)k
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Aprendendo com Desafios

há 5 dias

Respostas

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há 5 dias

Para determinar a expressão correta do vetor que representa a força F em um sistema em equilíbrio, precisamos considerar as direções e os sinais das forças conhecidas que atuam sobre o ponto A. Como não temos a figura mencionada, vamos analisar as alternativas com base nos sinais e magnitudes. Vamos analisar cada alternativa: a. (-25,75N)i + (-23,8N)j +(-43,10N)k: Aqui, todas as componentes são negativas. Isso indicaria que a força F está atuando em direções opostas a todas as direções dos eixos. b. (-25,75N)i + (-23,8N)j +(43,10N)k: As duas primeiras componentes são negativas e a última é positiva. Isso sugere que a força F tem uma direção mista. c. (25,75N)i + (-23,8N)j +(43,10N)k: Aqui, a primeira e a última componentes são positivas, enquanto a do meio é negativa. Isso também sugere uma direção mista. d. (25,75N)i + (23,8N)j +(43,10N)k: Todas as componentes são positivas, indicando que a força F atua em todas as direções positivas. e. (25,75N)i + (-23,8N)j +(-43,10N)k: A primeira componente é positiva, enquanto as duas últimas são negativas, indicando uma direção mista. Para um sistema em equilíbrio, a soma vetorial das forças deve ser igual a zero. Portanto, a força F deve ter componentes que contrabalançam as forças conhecidas. Sem a figura, não podemos determinar com certeza qual é a alternativa correta, mas se considerarmos que a força F deve equilibrar as forças conhecidas, a alternativa que geralmente representa uma força que contrabalança outras forças em um sistema em equilíbrio é a que possui componentes que podem ser tanto positivas quanto negativas. Dessa forma, a alternativa que parece mais equilibrada e que pode representar uma força que contrabalança outras forças é a c) (25,75N)i + (-23,8N)j +(43,10N)k, pois possui uma combinação de componentes que pode ser ajustada para equilibrar as forças conhecidas. Portanto, a resposta correta é: c) (25,75N)i + (-23,8N)j +(43,10N)k.

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Um experimento interessante feito em aulas de física experimental consiste em sentar em um banco giratório, com uma estrutura composta por uma roda de bicicleta com chumbo nas bordas, presa a um cabo de vassoura (eixo fixo). O experimento funciona assim: o aluno, inicialmente parado, pega esse sistema em uma das mãos e com a outra mão ele gira a roda no sentido anti-horário. O que acontece com o estudante a seguir? E se o sentido da roda mudar pro outro lado, o que acontece?
Escolha uma opção:
a. O estudante gira a roda inicialmente no sentido anti-horário, como a direção do momento angular pode ser encontrada usando a regra da mão direita, sabemos que o momento angular da roda aponta para cima; como o sistema é isolado, o estudante gira no sentido anti-horário. Quando o estudante troca o lado da roda, fazendo com que ela gire agora no sentido horário, o momento angular do estudante e da roda se somam, fazendo com que o estudante permaneça girando no sentido anti-horário, mesmo com o momento angular da roda sendo negativo.
b. O estudante gira a roda inicialmente no sentido anti-horário, como a direção do momento angular pode ser encontrado usando a regra da mão direita, sabemos que o momento angular da roda aponta para cima e, portanto, o estudante gira no sentido anti-horário. Quando o estudante troca o lado da roda, fazendo com que ela gire agora no sentido horário, o momento angular do estudante e da roda se somam, fazendo com que o estudante gire agora no sentido horário, e com que o momento angular da roda seja negativo.
c. O estudante gira a roda inicialmente no sentido anti-horário, como a direção do momento angular pode ser encontrada usando a regra da mão direita, sabemos que o momento angular da roda aponta para baixo e, portanto, o estudante gira no sentido anti-horário. Quando o estudante troca o lado da roda, fazendo com que ela gire agora no sentido horário, o momento angular do estudante e da roda se somam, fazendo com que o estudante permaneça girando no sentido anti-horário, mesmo com o momento angular da roda sendo negativo.
d. O estudante gira a roda inicialmente no sentido anti-horário, como a direção do momento angular pode ser encontrado usando a regra da mão direita, sabemos que o momento angular da roda aponta para baixo e, portanto, o estudante gira no sentido horário. Quando o estudante troca o lado da roda, fazendo com que ela gire agora no sentido horário, o momento angular do estudante e da roda se somam, fazendo com que o estudante gire agora no sentido anti-horário, e com que o momento angular da roda seja negativo.

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