Moyses - Curso de Física Básica, Mecânica, Problema Resolvido 4.1

1) Uma partícula etá em equilíbrio sob a ação de três forças, $\vec{F}_1$, $\vec{F}_2$ e $\vec{F}_3$. Mostre que

$$\frac{|F_1|}{\sin\theta_{23}}=\frac{|F_2|}{\sin\theta_{31}}=\frac{|F_3|}{\sin\theta_{12}}$$ Se as forças que atuam sobre a partícula anulam-se, então os vetores $\vec{F}_1$, $\vec{F}_2$ e $\vec{F}_3$ determinam um triangulo.
Sendo $\theta_{23}$, $\theta_{31}$ e $\sin\theta_{12}$ os ângulos entre as forças dois a dois. Desse modo podemos traça primeiramente uma altura $h$ no triangulo
retiramos desse triangulo as seguintes relações trigonométricas $$\left\lbrace \begin{array}{ll} F_1\sin\theta_{31}=h\\ F_2\sin\theta_{23}=h\\ \end{array}\right. ,$$ logo obtemos que $$F_1\sin\theta_{31}=F_2\sin\theta_{23}\Rightarrow$$ $$\frac{F_1}{\sin\theta_{23}}=\frac{F_2}{\sin\theta_{31}}\ \ \ \ (1)$$ Podemos agora traçar outra altura $h'$ do seguinte modo
de onde podemos reconhecer as seguintes relações trigonométricas $$\left\lbrace \begin{array}{ll} F_1\sin\theta_{12}=h'\\ F_3\sin\theta_{23}=h'\\ \end{array}\right. $$ de modo que $$F_1\sin\theta_{12}=F_3\sin\theta_{23}\Rightarrow$$ $$\frac{F_1}{\sin\theta_{23}}=\frac{F_3}{\sin\theta_{12}}\ \ \ (2)$$ relacionando (1) e (2) obtemos $$\frac{F_1}{\sin\theta_{23}}=\frac{F_2}{\sin\theta_{31}}=\frac{F_3}{\sin\theta_{12}}$$





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