Ao realizar seu trabalho, um grupo de operários de uma firma de mudanças pretende descer verticalmente um armário da cobertura de um prédio até o solo, com o auxílio de uma única corda. O armário tem massa de 200 kg e a máxima tensão que a corda pode suportar é 1 800 N. Pode-se afirmar que, para a corda não se romper, o armário deverá ser descido com: A) aceleração dirigida para baixo de módulo menor que 0,5 m/s²; B) aceleração nula; C) aceleração dirigida para baixo de módulo maior que 1 m/s²; D) aceleração dirigida para baixo de módulo maior que 0,5 m/s² e menor que 1 m/s²; E) velocidade de módulo constante igual a 0,5 m/s.
Soluções para a tarefa
Resposta:
Alternativa: C) aceleração dirigida para baixo de módulo maior que 1 m/s2
Explicação:
Se o corpo está pendurado na corda, teremos duas forças atuando sobre o corpo. Essas forças são a Força Peso, que puxa o corpo para baixo, e a tração do fio, que puxa o corpo para cima.
Como o corpo irá descer, a força peso será positiva, pois está no mesmo sentido do deslocamento, e a tração será negativa, pois está no sentido contrário ao deslocamento.
Nessa situação teremos que:
Fr= P - T. (P = m.g = 200 x 10 = 2000 N)
Aplicando a segunda Lei de Newton ou Princípio Fundamental da Dinâmica teremos:
Fr = m.a
P - T = m.a
2000 - 1800 = 200.a
200 = 200.a
a = 200/200
a = 1 m/s2
Resposta:
C) aceleração dirigida para baixo de módulo maior que 1 m/s²
Explicação:
Duas forças atuam no corpo.
Força peso: para baixo. (positiva, a favor da aceleração da gravidade)
Tração no fio: para cima (negativa, contra a aceleração da gravidade).
g = aceleração da gravidade = 10 m/s²
m = massa do armário = 200 kg
P = peso do armário = ?
P = m.g
P = 200.10
P = 2000 N
Cálculo da aceleração
Fr = força resultante = m.a
P = peso do armário = 2000 N
T = força tensora na corda = 1800 N
Fr = P - T
m.a = P - T
200.a = 2000 - 1800
200.a = 200
a = 200/200
a = 1 m/s²
Pode-se afirmar que, para a corda não se romper, o armário deverá ser descido com aceleração maior do que um