Nessas condições, na superfície terrestre, sabendo que o motor tem massa de 250 kg, as trações nos cabos AB e AD valem quanto, respectivamente? Assinale a alternativa correta:

Questão

Nessas condições, na superfície terrestre, sabendo que o motor tem massa de 250 kg, as trações nos cabos AB e AD valem quanto, respectivamente? Assinale a alternativa correta:

Imagem 1

Diagrama do sistema de cabos com ponto A onde se unem três cabos: AB inclinado 30° acima da horizontal para a direita até o ponto de apoio B; AD horizontal para a esquerda até o ponto de apoio D; AC vertical para baixo até o suporte C que sustenta o motor (massa = 250 kg). O ângulo entre AB e a horizontal é 30°.

Alternativas

A) Trações são pares de força ação e reação, sendo que cada uma dessas forças do par atua em um corpo diferente. Aqui, as trações AB e AD valem 4247,0 N e 4904,0 N, respectivamente.

B) Trações são pares de força ação e reação, sendo que ambas as forças do par atuam em um mesmo corpo. Aqui, tais forças de tração AB e AD valem 500,0 N e 433,0 N, respectivamente.

C) Trações são pares de força ação e reação, sendo que cada uma dessas forças do par atua em um corpo diferente. Aqui, as trações AB e AD valem 2831,0 N e 1415,0 N, respectivamente.

D) Trações são pares de força ação e reação, sendo que uma das forças deverá ser a força normal. O cálculo das traçãoes AB e AD será feito em função de um referencial valendo 433,0 N e 500,0 N, respectivamente.

E) Trações são pares de força ação e reação, sendo que cada uma dessas forças do par atua em um corpo diferente. Aqui, as trações AB e AD valem 4904,0 N e 4247,0 N, respectivamente.

96%

Explicação

No nó A atuam três trações, e o sistema está em equilíbrio estático (F=0\sum \vec F=0):

  • TABT_{AB}: cabo inclinado a 3030^\circ acima da horizontal (para a direita);
  • TADT_{AD}: cabo horizontal (para a esquerda);
  • TACT_{AC}: cabo vertical (para baixo), sustentando o motor.
  1. Peso do motor (tração no cabo vertical) Como o motor (massa m=250kgm=250\,\text{kg}) está em repouso, a tração no cabo ACAC vale o peso: TAC=P=mg=2509,8=2450N.T_{AC}=P=mg=250\cdot 9{,}8=2450\,\text{N}.

  2. Equilíbrio vertical em A A única componente vertical que “sobe” é a de TABT_{AB}: Fy=0TABsin30TAC=0.\sum F_y=0\Rightarrow T_{AB}\sin 30^\circ - T_{AC}=0. Como sin30=0,5\sin 30^\circ=0{,}5: TAB=24500,5=4900N4904N.T_{AB}=\frac{2450}{0{,}5}=4900\,\text{N}\approx 4904\,\text{N}.

  3. Equilíbrio horizontal em A A componente horizontal de TABT_{AB} (para a direita) equilibra TADT_{AD} (para a esquerda): Fx=0TABcos30TAD=0\sum F_x=0\Rightarrow T_{AB}\cos 30^\circ - T_{AD}=0 TAD=TABcos30=49000,8664243N4247N.T_{AD}=T_{AB}\cos 30^\circ=4900\cdot 0{,}866\approx 4243\,\text{N}\approx 4247\,\text{N}.

Logo, TAB4904NT_{AB}\approx 4904\,\text{N} e TAD4247NT_{AD}\approx 4247\,\text{N}.

Alternativa correta: (E).

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