Um corpo de massa
é suspenso por uma roldana móvel ideal.
a) Qual é a intensidade da força necessária para mantê-lo em equilíbrio?
b) Se o corpo é elevado a
, qual é o deslocamento da extremidade da corda tracionada pela pessoa?
a) Qual é a intensidade da força necessária para mantê-lo em equilíbrio?
b) Se o corpo é elevado a
Passo 1
O enunciado nos dá um corpo de massa
suspenso por uma roldana móvel ideal. Precisamos (a) achar a intensidade da força
que a pessoa deve aplicar para manter o corpo em equilíbrio e (b) relacionar o deslocamento do corpo com o deslocamento da extremidade da corda quando o corpo sobe
.
Passo 2
Em uma roldana móvel ideal a tensão
na corda é a mesma em toda parte e sustenta o corpo por dois trechos de corda. Em equilíbrio, a soma das forças verticais deve ser zero, ou seja,
logo
Passo 3
Adotando
, temos
Se usássemos
, daria
, mas o mais preciso é
.
Passo 4
Na roldana móvel ideal o deslocamento
da extremidade da corda que a pessoa puxa está relacionado ao deslocamento
do corpo pela vantagem mecânica 2:
Para elevar o corpo em
, basta puxar
Resposta
(a)
(b)
(b)