Question

Em uma composição ferroviária, a locomotiva puxa 20 vagões que transportam materiais diferentes, de modo que os 10 vagões imediatamente após a locomotiva têm massa de 26 toneladas cada, os cinco seguintes têm massa de 20 toneladas cada e os cinco últimos têm massa de 12 toneladas cada. Considerandose que em determinado instante a aceleração do conjunto tem módulo de 0,50m/s², a razão F1/F16 entre a intensidade da força que a locomotiva aplica no primeiro vagão, F1, e a intensidade da força que o décimo quinto vagão aplica no décimo sexto, F16, nesse instante é igual a
a) 1/3
b) 2/3
c) 3
d) 6
e) 7

Answer 1

Agrupando os vagões por peso teremos 3 blocos.
Bloco 1 = 10 vagões de 26 toneladas = 260 ton
Bloco 2 = 5 vagões de 20 toneladas = 100 ton
Bloco 3 = 5 vagões de 12 toneladas = 60 ton

A F1 é a força exercida pela locomotiva em toda a composição, ou seja, em todos os blocos, então: (sabendo que 1 tonelada = 1000Kg)
F1 = m.a
F1 = (m1 + m2 + m3) . a
F1 = (60000 + 100000 + 260000) . 0,5
F1 = 420000 . 0,5
F1 = 210000N

A F16 é a força exercida entre o vagão 15 e o vagão 16, como separamos por bloco então a F16 é a força entre o bloco 2 e 3, neste caso, calculamos a força utilizando apenas a massa do bloco 3, então:

F16 = m . a
F16 = 60000 . 0,5
F16 = 30000N

F1/F16 = 210000/30000
F1/F16 = 21/3
F1/F16 = 7

Alternativa E