Question

Em um laboratório de ensino de física é realizado o experimento mostrado na figura abaixo: em um sistema onde as forças dissipativas são desprezíveis, prende-se um corpo (bloco 1) de massa 1,5kg, que se encontra sobre uma superfície horizontal, a outro (bloco 2) de 0,5kg, que se encontra a uma altura de 0,8m do solo e livre para mover-se verticalmente, por meio de um fio inextensível. O sistema é abandonado a partir do repouso.

Considere a gravidade local como sendo 10,0 m/s². Qual a velocidade do sistema quando o bloco 2 atinge o solo?

a) 2,0 m/s.
b) 0,5 m/s.
c) 1,0 m/s.
d) 5,0 m/s.
preciso da resolução

Answer 1

Bom, precisamos inicialmente encontrar a aceleração do sistema e depois aplicarmos a eq. de Torriceli, ok?

Equação de Newton para o Bloco 1:

Ma = T, onde T  a traçao da corda, esta eh a unica forca que atua sobre o bloco 1

(1): T = 1,5a

Equaçao  de Newton para o Bloco 2:

Nele atua a forca peso e a traçao.

Assim,

ma = mg - T

0,5a = 0,5 * 10 - T   ->   0,5a = 5 - T  (2)

Vamos substituir (1) em (2):

0,5a = 5 - 1,5a  -> 2a = 5 ->  a = 2,5 m/$s^{2}$

Logo, a aceleraçao eh: a = 2,5 m/$s^{2}$

Agora, vamos usar a equação de Torriceli:

$V^{2}$ = $Vo^{2}$ + 2 x a x d, onde d eh a distancia do bloco 2 ao chão.

A velocidade inicial (Vo = 0), pois o bloco estava em repouso.

$V^{2}$ = $0^{2}$ + 2 x 2,5 x 0,8 = 4

$V^{2}$ = 4

V = $\sqrt{4}$

V = 2,0 m/s

Resposta: A velocidade eh: V = 2,0 m/s.