Aulas de Física e Química

A tua Física...

Resultante de Forças

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 Resultante das Forças (ou Força Resultante) que nele actuam.

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 Resultante de Forças.

Cálculo Vectorial da Resultante de Forças

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:

Cálculo Analítico da Resultante de Forças

Tendo em conta a situação anteriormente apresentada, vamos proceder ao cálculo analítico da Resultante de Forças.

Para determinar analíticamente a Resultante de Forças, 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

Conclusão

Para a situação anteriormente apresentada, e de acordo com os cálculos efectuados, podemos concluir que:

- as Forças 1 e 2 podem ser substituídas pela Força Resultante, que o comportamento do corpo será o mesmo;

- o corpo irá mover-se da esquerda para a direita, de acordo com a Força Resultante;

- A Força Resultante tem o valor de 25 N.




Professor Nuno Machado Ciências Físico-Químicas Hit Counter by Digits