Universidade Tecnológica Federal do Paraná - UTFPR
Campus de Ponta Grossa
Disciplina: FISICA (1-) TRI -2ª LEI DE NEWTON - Valor: (7 R-0,8) PONTO
Prof. Celso
Entrega até: _____ 1 _____ 1 _____
Dois corpos, A e B , são interligados por uma corda. O corpo B é colocado apoiado em cima de uma mesa horizontal e o corpo A é suspenso pela corda, que passa pelo sulco de uma roldana livre (que pode girar sem atrito) fixada a uma das extremidades da mesa. Assim, o corpo A puxa o corpo B com um movimento acelerado. Dados:
g=9,81 m/s²
mB= 4 kg;
a=3,6 m/s² ;
Coeficiente de atrito ( μ - dinâmico) entre o corpo B e a mesa = 0,85
Determine no SI:
A força de tração no fio, desconsiderando o atrito (
);
Campus de Ponta Grossa
Disciplina: FISICA (1-) TRI -2ª LEI DE NEWTON - Valor: (7 R-0,8) PONTO
Prof. Celso
Entrega até: _____ 1 _____ 1 _____
g=9,81 m/s²
mB= 4 kg;
a=3,6 m/s² ;
Coeficiente de atrito ( μ - dinâmico) entre o corpo B e a mesa = 0,85
Determine no SI:
A força de tração no fio, desconsiderando o atrito (
Passo 1
O que o enunciado dá (valores que vou usar):
-
. -
. -
. - Coeficiente de atrito dinâmico
(informado), mas a questão pede a força de tração desconsiderando o atrito, ou seja para este item.
O que a questão pede:
- Determinar a força de tração no fio
, no Sistema Internacional, considerando (sem atrito).
Passo 2
Entendendo as forças que atuam no corpo
(explicação didática e desenho mental do diagrama de corpo livre).
- O corpo
está sobre a mesa e conectado por uma corda a . A corda puxa horizontalmente. - Forças sobre
: - Tração
para a direita (pela corda). - Força de atrito cinético para a esquerda (mas aqui vamos desprezá‑la porque
). - Peso
para baixo e reação normal para cima (estas duas se anulam verticalmente, já que não há movimento vertical).
- Tração
- Como não há aceleração vertical, verticalmente
. Horizontalmente, aplicamos a Segunda Lei de Newton.
Passo 3
Enunciado da Segunda Lei de Newton e aplicação ao corpo
(aula rápida):
- A Segunda Lei diz que a soma das forças resultantes em uma direção é igual à massa vezes a aceleração nessa direção.
- Tomando a direção horizontal positiva para a direita, no corpo
temos (com sem atrito): Explicação: como não há outra força horizontal (a força de atrito foi anulada pela hipótese ), a única força que causa aceleração horizontal em é . Logo deve ser igual à massa de multiplicada pela aceleração dada.
Passo 4
Cálculo numérico da tração:
- Usando a relação obtida:
- Substituindo os valores:
- Observação didática final: em um sistema ideal com polia sem atrito e corda inextensível, a tensão é a mesma ao longo da corda; portanto essa
é também a força que age no corpo pela corda (e, se fosse preciso, poderia relacionar com por ).
Passo 5
Interpretação e verificação rápida (conforto para prova):
- Resultado em unidades do SI: Newtons (
). - A resposta é direta e curta para usar na prova: aplique a Segunda Lei no corpo sobre a mesa, verifique forças horizontais, e multiplique
por .