Uma pessoa precisa levantar verticalmente um bloco de 150 kg com velocidade constante. Despreze as inércias das polias e da corda e os atritos

a) Qual a forca necessária para puxar a corda na situação descrita na figura (a)?

b) Considere agora a situação da figura (b) e desenhe o diagrama de corpo livre nas duas polias.

c) Se ela usar as polias como na figura (b) qual será a força necessária para levantar o bloco?

d) Na situação em que o levantamento ocorre com aceleração 0,1g qual a força necessária?

Passo 1

a) Vamos começar

Bem! Nesse primeiro item, temos que descobrir a forca necessária para puxar a corda na situação descrita na figura (a)!

Por isso, vamos fazer o diagrama de corpo livre pra esse caso..

Nesse caso e como o que a pede o item, é o esforço necessária pra puxar o bloco com, temos que a força T vai ser dada por...

T - P = m a

Só que o bloco tem velocidade constante. Logo a = 0 :

T - P = 0

T = P = m g

T = 150 ⋅ 9,8

T = 1470   N

A força necessária é igual ao peso!

Passo 2

b) Bora pro próximo item!

Aqui, temos que desenhar o diagrama de corpo livre nas duas polias pra figura (b)

Pois muito bem! Missão dada é missão cumprida!

Aqui está!

c) E nesse caso, como ele vai levantar o bloco com velocidade constante, dessa vez, a força T requerida vai ser igual à...

2 T = P

T = m g 2 = 150 ⋅ 9,8 2

T = 735   N

Metade da força do primeiro item! Essas polias fazem mágica mesmo!

Passo 3

d) Por último, temos que ver a força necessária na situação em que o levantamento ocorre com aceleração 0,1 g .

Pois muito bem! Para o primeiro caso, pelo diagrama de corpo livre, a gente tem que...

T - P = m a

T - m g = m ( 0,1 g )

T = 1,1 m g = 1,1 ⋅ 1470

T = 1617   N

Já para o segundo caso, sabemos que...

2 T - P = m a

2 T - m g = m a

2 T = 1,1 m g

T = 0,55 m g = 0,55 ⋅ 1470

T = 808,5   N

Resposta

a)

T = 1470   N

b)

E s b o ç o

c)

T = 735   N

d)

C a s o   a :   T = 1617   N

C a s o   b :   T = 808,5   N

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