• Matéria: Física
  • Autor: Migaal
  • Perguntado 7 anos atrás

Um plano inclinado, que faz angulo de 30º com a horizontal, tem uma polia em seu topo. Um bloco de 3 kg sobre o plano é ligado, por meio de um fio que passa pela polia, a um bloco de 2 kg, que pende livremente. Considerando que não há atrito e que a polia e o fio são idais, determine a tração no fio.

Respostas

respondido por: williamh2017h
2

Resposta:

T = 17.16 N

Explicação:

DENOTE:

o bloco A como o bloco que possui 3 kg.

o bloco B como o bloco que possui 2 kg.

Note que não há força de atrito entre o bloco de A e o plano inclinado, logo podemos assumir que o bloco de A puxa o bloco de B.

Fazendo um diagrama de corpo livre, temos que,

Para o bloco A:

-T + mA*g*sen∝ = m*a (T é negativo pois é contrário ao movimento do bloco A, assim o peso de A é positivo)

Para o bloco B:

T - mB*g = m*a

Igualando as duas expressões, teremos que

-T + mA*g*sen∝ = T - mB*g

resolvendo,

T = \frac{1}{2} * g(mA*sen∝ + mB)

substituindo os valores, temos que a Tração é aproximadamente T = 17.16 N


williamh2017h: Me perdoe, eu cometi um equivoco, irei corrigir
williamh2017h: Primeiramente temos que ver quem está puxando quem nessa situação. para o bloco A, m1*g*sen∝ = 15 N , e m2 é m2*g = 20N (essas são as forças pesos dos dois blocos, considerando g = 10 m/s^2).
williamh2017h: Agora, sabemos que o bloco de 2 kg puxa o bloco de 3 kg(isso se dá pela componente da força peso horizontal). Escrevendo uma relação para mA, temos que: T - mA*g*sen∝ = mA*a
williamh2017h: Já a relação para o bloco B(mB) é: -T + mB*g = mB*a
williamh2017h: a tração de um sistema é a mesma para qualquer corpo, pertencente ao sistema, então podemos isolar o T de cada umas das equações acima e igualar as duas expressões, obtendo a seguinte equação: mA*a + mA*g*sen∝ = - mB*a + mB*g
williamh2017h: observe que temos todas as variáveis, exceto a aceleração, então para encontra-la, basta isolar todos os termos que fazem um produto com a aceleração.
williamh2017h: Ficaremos então com, mA*a + MB*a = -mA*g*sen∝ + mB*g . Resolvendo-a temos: a(mA +mB) = g(-mA*sen∝ + mB)
williamh2017h: isolando a, e atribuindo os valores que possuímos, acharemos que a = (g / mA+mB)* (-mA*sen∝ + mB), assim: a = (10/3+2)*(-3*sen30º + 2). Portanto a = 1 m/s²
williamh2017h: assim, podemos finalmente encontrar a Tração no fio. Para isso, basta substituir o valor da aceleração em umas das duas expressões iniciais de mA ou mB. Utilizando a expressão do bloco A(mA), temos: T-mA*g*sen∝ = mA*a; obtemos então que: T -3*10*sen30º = 3*1. Portanto a tração no fio é de T = 18N.
Migaal: Valeu, obrigada!
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