Um balde de massa
é erguido verticalmente com a ajuda de uma roldana fixa ideal.
a) Qual é a força que deve ser aplicada para mantê-lo em equilíbrio (módulo, direção e sentido)?
b) Qual é o trabalho realizado para elevar o balde
?
a) Qual é a força que deve ser aplicada para mantê-lo em equilíbrio (módulo, direção e sentido)?
b) Qual é o trabalho realizado para elevar o balde
Passo 1
O enunciado dá um balde de massa
suspenso por uma roldana fixa ideal e pede:
– a força necessária para manter o balde em equilíbrio (módulo, direção e sentido);
– o trabalho realizado por essa força ao elevar o balde de .
Vamos usar a condição de equilíbrio de forças (resultante nula) e a definição de trabalho para força constante em campo gravitacional uniforme.
– a força necessária para manter o balde em equilíbrio (módulo, direção e sentido);
– o trabalho realizado por essa força ao elevar o balde de
Vamos usar a condição de equilíbrio de forças (resultante nula) e a definição de trabalho para força constante em campo gravitacional uniforme.
Passo 2
Para manter o balde em equilíbrio, a força aplicada
deve anular o peso
. Como
a condição
implica
A direção de
é vertical e o sentido é para cima.
Passo 3
O trabalho realizado pela força constante
ao elevar o balde de
é
onde
(força e deslocamento paralelos e no mesmo sentido). Logo,
Resposta
a)
, direção vertical, sentido para cima.
b)
b)