Como um objeto de 100 lb pode ser baixado do telhado com
uma corda que suporta 87 lb, sem que esta se rompa?
Soluções para a tarefa
Explicação:
Temos dois métodos para descer o objeto, para o primeiro:
O raciocínio a ser usado no primeito método é o seguinte:
A tracão no fio será igual ao peso apenas se a aceleração for igual a zero. Se o objeto está descendo, a tração no fio será menor que o peso. Para calcularmos a tração usaremos a seguinte fórmula:
F = m.a
Como a direção do movimento é para baixo a força resultante é igual ao peso menos a tração, o peso máximo suportado pela corda é o peso de um objeto de massa 87lb, de modo que:
m.a = m.g - T
100.a = 100.g - 87.g
T = 100.g - 100.a
Como a tração limite que o fio pode suportar é 87, temos:
87.10 = 100.10 - 100.a
870 = 1000 - 100.a
100.a = 1000 - 870
a = 130/100
a = 1,3 m/s²
Concluímos que para que o fio não se rompa durante a descida precisamos que o objeto desça com uma aceleração maior ou igual a 1,3 m/s² considerando a aceleração gravitacional = 10 m/s².
Outro método seria colocarmos uma ponta da corda no teto e segurarmos a outra formando um U, na cavidade do U colocaríamos uma roldana de modo que a tração no fio seria T e a tração que seguraria o objeto seria 2T, o arranjo fica explicado na foto que coloquei.
