Question

Um motor possui uma corda presa ao seu eixo e deve erguer uma caixa de massa igual a 30 kg. O sistema está acoplado a duas polias, sendo uma fixa e a outra móvel. As polias e as cordas podem ser consideradas como ideais. O movimento de subida da caixa ocorre com velocidade constante. Desprezando os possíveis atritos, o trabalho realizado pela força de tração da corda presa à caixa, até que ela se desloque por 3 m, em Joules, é Dado: g = 10 m/s2.

Answer 1

Introdução:

Essa questão trás informações que podem atrapalhar na resolução do exercício, precisamos ressaltar alguns pontos:

→ A velocidade que a caixa sobre é constante, significa que é um Movimento Uniforme (M.U). Logo a aceleração e consequentemente a força resultante é nula. "O que isso quer dizer?"

Quer dizer que a força de tração na corda que segura a caixa tem de ser igual a força peso da caixa.

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→  Por vermos a palavra "polia móvel" na questão, então a força para  erguer essa caixa e mantê-la com velocidade constante é metade da força peso da caixa. É mais uma pegadinha, no final da questão é pedido a FORÇA DE TRAÇÃO DA CORDA sobre a caixa (é possível observar melhor na imagem em anexo), essa força não pode ser maior ou menor que o peso da caixa pois não seria velocidade constante.

Resolução:

De início vamos observar a fórmula do trabalho ($\tau$):

$\tau = F \cdot d \cdot cos \theta$

$\tau$ → Trabalho (J - Joules)

$F$ → Força (N -Newtons)

$d$ → Distância (m - metros)

$cos \theta$ → Cosseno do ângulo em que a força é aplicada.

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Agora substituindo os valores:

$\tau = F \cdot d \cdot cos \theta$

$\tau = 300 \cdot 3 \cdot cos0$

• Note que usei o valor de 300N para a força pois essa caixa tem que estar em equilíbrio dinâmico e a força de tração que age com vetor para cima tem que ser do mesmo módulo do peso da caixa, que é 300N. Descobrimos isso através da fórmula da força peso ⇒ $P = m \cdot g \qquad P = 30 \cdot 10$.

• Também usei cosseno de 0 pois a caixa está subindo, e a força de tração da corda aplicada na caixa também é apontada para cima portanto são vetores paralelos. A força atua para onde aponta o movimento. ( cosseno de 0 = 1 )

$\tau = 300 \cdot 3 \cdot 1$

$\boxed{\tau = 900 J}$

Resposta:

Se imaginarmos somente a força entre corda e caixa a resposta para o trabalho desta tração é de 900J.

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https://brainly.com.br/tarefa/16681408

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Espero ter ajudado, bons estudos

Matheus :D