Mecânica Industrial · Básico

Como calcular a força resultante em um sistema em equilíbrio 2D?

Enunciado

> Conceito-chave: Em um sistema em equilíbrio, a soma das forças atuantes é igual a zero.

Um bloco de 10 kg está em repouso sobre uma superfície horizontal. Duas forças são aplicadas ao bloco: uma força de 30 N para a direita e uma força de 20 N para a esquerda. Determine a força resultante atuando no bloco e verifique se ele permanece em equilíbrio.

Solução detalhada

Primeiramente, identificamos as forças atuantes sobre o bloco:

  • Força aplicada para a direita:
  • Força aplicada para a esquerda:

Como as forças estão em direções opostas, podemos calcular a força resultante utilizando a seguinte equação:

egin{aligned} F_R &= F_1 - F_2 \\ &= 30 \, \text{N} - 20 \, \text{N} \\ &= 10 \, \text{N} \text{ (para a direita)} \end{aligned}

Agora, como o bloco está em repouso, a condição de equilíbrio é que a soma das forças seja igual a zero. Portanto, a força resultante deve ser zero para que o bloco permaneça em equilíbrio. No entanto, encontramos uma força resultante de 10 N para a direita, o que indica que o bloco não está em equilíbrio.

Assim, concluímos que o sistema não está em equilíbrio, pois a força resultante não é zero.

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