USP, Sem Campus, Física 1, Coletânea de Exercícios - Parte II - Colisões, Torque, Cinemática Angular, Questão 27a
Dois blocos estão ligados por um fio de massa desprezível passando sobre uma polia de raio e momento de inércia . O bloco sobre o plano inclinado sem atrito está subindo com uma aceleração constante de .
Determine e , as duas tensões nas duas partes do fio.
Passo 1
Eaew, tudo bem?
Temos o seguinte esquema para este problema
Note que temos dois blocos com massas e ligadas por uma corda inextensível, no sistema temos uma polia cujo raio é e momento de inércia . Usando o dado que a aceleração do sistema é , precisamos
Determine e , as duas tensões nas duas partes do fio.
Para isso iremos precisar analisar o sistema usando as leis de Newton para o movimento linear e para rotações! Lembremos que
e
Vamos lá!
Passo 2
Note que para achar a nossa tensão podemos partir da informação que a aceleração do sistema é , para o segundo corpo, temos que
ou seja, temos que
para o primeiro corpo teremos que considerar a componente do peso ao longo do plano inclinado dada por
e, portanto, obtemos que
de forma que a tensão no primeiro corpo é dada por
A primeira alternativa foi isso! Te vejo na próxima! Até já!
Resposta
e