Question

A montagem a seguir apresenta um brinquedo composto por um balde de 500g de massa ,ligado por meio de um fio e de uma polia,ambos ideais,a um contrapeso de massa 10kg.Ambos, balde e contrapeso ,encontra se inicialmente em repouso (t=0).A torneira é rapidamente aberta, permitindo que a água saía com vazão de 100mL/s.A densidade da agua é de 1kg/L , e a gravidade local é g=10m/s^2.Sabe se que o coeficiente de atrito estático máximo entre o contrapeso e a plataforma horizontal vale 0,5 .Calcule o intervalo de tempo em segundos em que o balde permanecerá na mesma posição, antes de iniciar seu movimento de descida .

Answer 1

M=10 kg e P= 10 kgf. Dado coef. de atrito estático= 0,5, ele vai deslizar, quando a TRAÇÃO do fio, for um pouquinho maior que 10 x 0,5 = 5 kgf.O balde, pesa 500 gramas,ou 0,5 kgf.Então o contrapeso só vai se mover, quando existir um pouquinho mais que 5 - 0,5 = 4,5 kgf = 4,5 l = 4,5 x 1 000 = 4 500 ml.A água cai no balde, com vazão de 100 ml/s.Assim, o balde vai ficar parado, por 4 500/100 = 45 segundos, desde que a água comece a cair.