Enunciado

Um homem puxa a si mesmo para cima no plano inclinado com 15 ° pelo método mostrado. Se a massa combinada do homem e do carrinho é de 100   k g , determine a aceleração do carrinho quando o homem exerce uma força de tração de 250   N na corda. Despreze todo o atrito e a massa da corda, das polias e das rodas.

Passo 1

A chave para resolver essa questão é lembrar que a polia móvel “multiplica” a força por dois. Se considerarmos que a tensão na corda é igual a força de 250   N que o homem faz sobre a corda.

Vamos desenhar o diagrama de forças:

Passo 2

Agora vamos aplicar a segunda lei de Newton:

P → x + T → + 2 T → = m a →

E agora é só projetar no eixo paralelo ao plano inclinado. Como a componente P x do peso é contrária às tensões, temos que lembrar de acrescentar o sinal negativo:

3 T - P x = m a

3 250 - 100 9,81 sen ⁡ 15 ° = ( 100 ) a

a ≅ 4,96   m / s 2

Resposta

E a aceleração do carro é a = 4,96   m / s 2 .

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