O documento descreve o cálculo da força normal exercida no carrinho no ponto C. Ele fornece as equações de movimento do sistema de massas e calcula os valores de θ, ρ e a força normal, que é igual a 80N.
1. Questão 4:
O carrinho e o esportista tem uma massa total de 80kg e partem
do ponto A mostrado na figura. Determine a força normal que o
piso exerce sobre o carrinho no ponto C.
Sabemos que:
⃗
̂
Multiplicando escalarmente ambos os lados da equação, teremos:
Onde denota a velocidade no eixo y. Então,
2. Integrando os termos da equação teremos:
∫ ∫
Fazendo a mudança de variável, chegamos a:
∫ ∫
Logo, como o sistema parte do ponto A e assumindo ,
temos:
Nesta situação, temos as seguintes equações:
Força na direção normal:
Substituindo pela expressão encontrada em (I), teremos:
3. As coordenadas no ponto C são: x=-2 e
Para calcularmos a normal, falta acharmos os valores de θ e ρ,
logo:
Cálculo de cosθ:
Na abscissa x=-2, temos . Mas cosθ=-cosα, então:
√
Agora vamos calcular o valor de ρ:
⁄
⁄
⁄
Onde e , em x=-2. Logo:
⁄
Finalmente, substituindo os valores na equação da normal,
teremos:
Chegamos a: