Física, perguntado por khaJuuviSHdayandre, 1 ano atrás

A figura abaixo mostra um sistema utilizado em laboratórios de física para se demonstrar a aplicação das leis de Newton. A massa do bloco A é 2,0kg e do bloco B é 5,0kg. Após o sistema entrar em movimento no sentido indicadona figura, determinou-se que a aceleração do conjunto vale 6,0m/s2. Supondo que a corda seja inextensível ede massa desprezível, e que a aceleração da gravidade seja de 10m/s2, avalie as seguintes afirmativas:I. A força de tração no fio que liga os blocos vale 20N.II. A força resultante sobre o bloco A vale 12N.III. O coeficiente de atrito cinético entre o bloco A e a mesa é 0,2.Assinale a alternativa correta.a) Somente a afirmativa I é verdadeira.b) Somente a afirmativa II é verdadeira.c) Somente as afirmativas I e III são verdadeiras.d) Somente as afirmativas I e II são verdadeiras.e) Todas as afirmativas são verdadeiras.

Soluções para a tarefa

Respondido por RikSlav
34

Legenda:

“Fat” = força de atrito

“Na” = Normal do bloco A

“Nb” = Normal do bloco B

“Pa” = força peso do bloco A

“Pb” = força peso do bloco B

“T” = tração

“a” = aceleração

“g” = aceleração da gravidade



Extraindo informação do enunciado:

2,0 kg - massa do bloco A

5,0 kg - massa do bloco B

6,0 m/s² - aceleração do conjunto

10 m/s² - aceleração da gravidade

 


*I. A força de tração no fio que liga os blocos vale 20N.


Para calcular a Tração vamos usar como referência o bloco B.


Um bloco com uma massa de 5kg se movimenta a uma velocidade de 6m/s2, a força resultante necessária para desempenhar esse movimento é:


~ força resultante é o somatório de todas as forças que um objeto está sofrendo. Seria como o resultado da ação dos vetores/força.


F = M * a

F = Mb * a

F = 5Kg * 6m/s2

F = 30N


~ 1 Newton equivale a força necessária para mover 1Kg a 1m/s2. N=kg*m/s2


Então, a força resultante é 30N. como sabemos que a força resultante (Fr) é o somatório de todas as forças que atua sobre um corpo, então temos:


Fr = Pb + (-T)

~ o T tem um sinal negativo por ter um sentido oposto ao sentido do movimento, e a força peso (Pb) tem o sinal positivo por ter o mesmo sentido do movimento.


Fr = (Mb * g) -T

~ sabe-se que a força peso (P) nada mais é que a interação entra a massa do objeto (M) com a gravidade (g).


Fr = Mb * g -T

30N = 5Kg * 10m/s2 -T

30N = 50N -T

-50N + 30N = – T (multiplica por -1 toda a equação para tirar o sinal negativo do T)

50N - 30N = T

20N = T


Acabamos de encontrar o valor de “T”, que vale 20N, conforme o item 1, provando que ele está certo.



* II. A força resultante sobre o bloco A vale 12N.


Para achar a força resultante nesse caso não basta somar as forças, pois não temos o valor do “Fat”, mas sabendo que o bloco se movimenta com uma aceleração de 6m/s2 e que a sua massa é de 2kg, podemos achar a força necessária para colocar o bloco nesse movimento, que será a força resultante (Fr).


F = M * a

Fr = Ma * a

F = 2kg * 6m/s2

F = 12N


Novamente a informação encontrada coincide com o que o item diz. O item dois tbm está correto.



* III. O coeficiente de atrito cinético entre o bloco A e a mesa é 0,2.


Sabendo que o valor da força de atrito, matematicamente, é obtido pela formula:


Fat = N * c

Onde:

Fat = força de atrito

N = normal

c = coeficiente de atrito

 

Sabendo que a força resultante é do bloco A vale 12N, e a tração vale 20N, através da formula da força resultante podemos obter o valor de Fat. Apesar da força resultante ser o somatório das forças que um objeto está sofrendo, nesse caso não precisamos nos preocupar com o Na e o Pa, já que eles têm o mesmo modulo (a mesma força) e sentidos opostos, elas se cancelam.


Fr = T + (-Fat)

12N = 20N – Fat (*-1)

-12N = -20N + Fat

20N – 12N = Fat

8N = Fat


Sabemos agora que a força de atrito que o bloco A sofre vale 8N, então, pela formula do Fat acharemos o coeficiente de atrito.


Fat = N * c

Fat = (Ma * g) * c

8N = 2Kg * 10 * c

8/20 = c

0,4 = c


O coeficiente de atrito vale 0,4, diferente dos 0,2 que o item três falava, então o item três está errado.




Os itens um e dois estão certo, logo a resposta correta é a letra D.

Anexos:
Perguntas interessantes