Question

No Estado do Maranhão, é comum o uso de poço “cacimbão” de onde se retira a água com o auxílio de um conjunto formado por um balde, uma corda e uma roldana fixa. (Figura 1). Admitindo se que, para retirar a água de um poço à velocidade constante, um homem de 80 kg utilize um balde de 20 litros, determine a força aplicada pelo homem, se no lugar de uma roldana fixa forem utilizadas duas roldanas, uma fixa e outra móvel. (Figura 2). Obs.: Considere as cordas inextensíveis, as polias e o balde com massas desprezíveis, g = 10 m/s² e a densidade da água (d ÁGUA = 1kg / L) *


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Answer 1

F = 100 Newtons

Quando utilizamos uma roldana fixa para levantar um determinado objeto, a força exercida equivale ao peso do objeto.

Quando utilizamos uma associação de roldanas fixa e móvel para erguer um objeto, a força realizada dependerá do número de polias soltas.

Podemos calcular a força exercida por meio da seguinte equação -

F = P/2ⁿ

F: força exercida

P: peso do objeto

n: número de polias soltas

No caso em questão, a massa de água que cabe em um balde de 20 litros pode ser calculado da seguinte maneira -

d = m/V

1 = m/20

m = 20 Kg

O número de polias soltas = 1

F = mg/2¹

F = 20 x 10/2

F = 100 Newtons