Enunciado

Dois objetos (45,0 e 21,0 kg) são conectados por um dispositivo sem massa que passa por uma polia sem massa e sem atrito. A polia trava no teto. Encontre (a) a aceleração dos objetos e (b) a tensão na corda.

Passo 1

Opaaa tudo bem?

Vamos lá para mais uma questão muito relevante para nosso aprendizado?!

Passo 2

O sistema é mostrado no desenho abaixo

Nós temos que

m 1 = 21 k g

m 2 = 45 k g

Então, m 1 irá se mover para cima, e m 2 irá mover para baixo.

Existem duas forças que agem em cada objeto; eles são a tensão T no cabo e o peso m g do objeto.

Passo 3

Vamos tomar como positiva a direção para cima. Se a aceleração de m 1 é a , então a aceleração de m 2 deve ser - a . Da segunda lei de Newton, temos que para m 1 é

∑ F y = T - m 1 g = m 1 a

E para m 2

∑ F y = T - m 2 g = - m 2 a

Passo 4

a. Igualando as duas equações, e eliminando T temos

a = m 2 - m 1 m 2 + m 1 g = 45   k g - 21   k g 45   k g + 21   k g 9,80   m / s 2 → a = 3,56   m / s 2

Passo 5

b. Igualando as duas equações, e eliminando a temos

T = 2 m 1 m 2 m 1 + m 2 g = 2 21   k g 45   k g 21   k g + 45   k g 9,80   m / s 2 → T = 281   N

Resposta

  1. a = 3,56   m / s 2
  2. T = 281   N
Ver Outros Exercícios desse livro