(UEL-PR) No arranjo representado no esquema, considere as polias e os fios ideais. Considere também os valores indicados no esquema.
As trações nos fios 1 e 2, em newtons, são, respectivamente:
a) 0,50 e 2,5
b) 2,5 e 0,50
c) 5,0 e 25
d) 25 e 5,0
e) 25 e 25
*No final do livro consta que a resposta correta é a letra d, mas quero entender como chegar nesse resultado. Conto com a ajuda de vocês!
Respostas
O que está acontecendo?
Temos um esquema com polias, fios e duas massas.
Como nenhum desses blocos está acelerado, podemos dizer que esse sistema está em equilíbrio.
Em outras palavras, a força resultante nele é igual a zero.
mx = 5 kg
my = 2 kg
g = 10 m/s²
Como resolver?
Comece desenhando as forças que atuam nos blocos.
Dessa maneira, vamos facilitar o raciocínio e evitaremos confusões.
Em seguida, vamos garantir que o somatório dessas forças seja zero.
Quais forças atuam no sistema?
Força peso:
Surge em um corpo que possui massa quando ele está em um ambiente onde há gravidade.
Matematicamente:
P = m.g
Onde:
P: força peso
m: massa do corpo
g: gravidade no local em que o corpo se encontra
O bloco x e o bloco y possuem forças peso:
Px = 5.10 => Px = 50 N
Py = 2.10 => Py = 20 N
Força de tração:
Surgirá nos fios tensionados.
Se ela não existisse, os fios arrebentariam com por conta do peso.
Em um mesmo fio, a tensão é sempre igual.
Temos uma T1 no fio 1 e uma T2 no fio 2.
Observe a imagem em anexo, nela há uma representação dessas forças.
Resolução:
Encontrando a T1:
O equilíbrio implica que as forças para baixo serão iguais as forças para cima.
Portanto, esses 50 N (Px) se dividem igualmente na polia móvel.
Em outras palavras, 25 N e 25 N.
Como o fio 1 é o mesmo fio com 25 N, permanece com 25 N.
Logo, T1 = 25 N.
Encontrando a T2:
No corpo y, temos também uma força de tração de 25 N agindo para cima, proveniente da tração do fio 1.
No entanto, para baixo temos o peso e uma T2.
Os vetores possuem mesma direção e estão em equilíbrio.
Novamente, “para cima = para baixo”.
Matematicamente:
T1 = Py + T2
T2 = T1 - Py
T2 = 25 - 20
T2 = 5 N
Resposta:
d) 25 e 5,0
Espero ter ajudado. :)
Aprenda mais em:
1) Outro exercício envolvendo forças: https://brainly.com.br/tarefa/22836489
