Matéria: Física
Autor: vandy091
Perguntado 8 anos atrás

Por qual razão a alternativa "c" está correta em detrimento da "d"?

A figura 1 mostra um sistema composto de dois blocos, A e B, em equilíbrio estático e interligados por um fio inextensível de massa desprezível. A roldana pode girar livremente sem atrito.
Se o bloco A for totalmente imerso num líquido de densidade menor que a do bloco, como mostrado na figura 2, pode-se afirmar que
a) o bloco A descerá em movimento uniforme até atingir o fundo do recipiente quando, então, o sistema voltará ao equilíbrio estático.
b) o bloco B descerá em movimento acelerado até que o bloco A saia totalmente do líquido quando, então, o sistema voltará a entrar em equilíbrio estático.
c) o bloco B descerá em movimento acelerado até que o bloco A saia totalmente do líquido passando, então, a descer em movimento uniforme.
d) o bloco B descerá em movimento uniforme até que a superfície do bloco A atinja a superfície do líquido passando, então, a sofrer uma desaceleração e parando quando o bloco A estiver totalmente fora do líquido.
e) o bloco B descerá em movimento acelerado até que uma parte do bloco A saia do líquido passando, então, a sofrer uma desaceleração até atingir o equilíbrio estático.

Anexos:

Respostas

respondido por: GFerraz

Boa noite.

Quando o Bloco A está livre, ele possui a mesma massa que B, de tal modo que T = Pa = Pb.
Porém, quando mergulhamos no líquido, surge um empuxo para cima, de tal modo que:

T + E - P = m.a

E em B:

P - T = m.a

Somando:

E/2m = a

Ou seja, o bloco B terá movimento acelerado para baixo, pois o empuxo "empurra" A para cima, o que faz a polia "pensar" que A é um bloco de menor massa.

A permanecerá com peso aparente reduzido até sair do líquido, quando o empuxo acaba. Após isso, o peso aparente será seu peso real e voltaremos à situação de equilíbrio entre forças, pois existem Pa e Pb de igual intensidade puxando o sistema para sentidos diferentes. As forças se anulam, logo, um temos repouso ou MU. Como a velocidade inicial não era nula(pois B acelerou), temos que o sistema entrará em Movimento Uniforme após A sair do líquido.

Se tiver dúvidas, comente :)

vandy091: Interessante demonstração. GFerraz, como concluiu que Pa=Pb? Entendo que o enunciado nos diz que o sistema estava em equilíbrio estático, entretanto, me baseando na imagem (I), conclui que ambos tinham diferentes massas - e consequentemente pesos distintos.

GFerraz: Bem, se ambos tivessem pesos diferentes a resultante não seria nula e o sistema original aceleraria

vandy091: Aceleraria, de fato. Acontece que eu não consigo enxergar os dois objetos dispostos de um peso em comum, visto que o B está acima, enquanto o A abaixo (na situação I). Com relação ao empuxo eu entendo, mas após deixar a água, o sistema não deveria retornar ao equilíbrio presente na figura I? Eu não deveria então confiar na figura I? Seria aquele mesmo conselho de não confiar em escalas?

GFerraz: Veja que as cordas não tem massas, então a posição é irrelevante. O que manda mesmo são as forças. Como a resultante é nula, não haverá aceleração. Por termos que a velocidade inicial era não nula, o sistema não terá aceleração, mas terá velocidade, pois pode ter velocidade sem aceleração e aceleração sem velocidade

vandy091: Entendi. Então sempre que me deparar com um sistema em equilíbrio estático, que implica em Fr=0, posso afirmar que Pa=Pb, mesmo que as posições da figura sejam diferentes?

GFerraz: Sim, pois o equilíbrio implica que Pa = T e que Pb = T, logo, Pa = Pb

vandy091: Perfeito. Valeu, grande GFerraz. Abraço!

GFerraz: :)

respondido por: isadorazimmersantin

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