Question

Dois corpos, um de massa m e outro de massa 5m, estão conectados entre si por um fio e o conjunto encontra-se originalmente em repouso, suspenso por uma linha presa a uma haste, como mostra a figura. A linha que prende o conjunto à haste é queimada e o conjunto cai em queda livre. Desprezando os efeitos da resistência do ar, indique a figura que representa corretamente as forças f, e f2 que o fio faz sobre os corpos de massa m e 5m, respectivamente, durante a queda.

Answer 1

Como o exercício despreza a resistência do ar e os pesos caem  a partir de um momento de repouso, podemos dizer que independente do valor das suas massas eles estarão sujeitos a mesma aceleração, a da gravidade. Desta forma, em em qualquer instante que analisarmos eles possuirão a mesma velocidade e o fio não será nem esticado e nem relaxado, ou seja, não teremos a atuação de forças de tração.

Resposta correta: letra E.

Answer 2

A figura que representa corretamente as forças f, e f2 que o fio faz sobre os corpos de massa m e 5m, respectivamente, durante a queda é a da letra E.

Ao romper a linha que segura o conjunto, ambos os corpo iniciam um movimento de queda livre, já que a velocidade inicial equivale a zero.

Desprezados os efeitos da resistência do ar, o movimento de queda livre constitui-se em um caso particular de movimento uniformemente variado no qual a aceleração é igual a aceleração da gravidade -

a = g

Na queda livre o corpo parte do repouso e a variação da posição é igual a variação da altura do objeto.

O tempo de queda e a velocidade do corpo não dependem da massa do corpo em queda livre e podem ser calculados por meio das equações abaixo-

H = gt²/2

V = g.t

Como no caso em questão, ambos os corpos estão submetidos à mesma aceleração, podemos afirmar que a tração na corda será nula.

A figura que melhor ilustra essa situação é a da letra E.

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