Exercícios Resolvidos de Tração em Cabos

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Enunciado

Um pai de massa M brinca com seu filho de massa m na superfície horizontal de um lago congelado, onde o atrito pode ser desprezado; considere M > m . Cada um segura uma das extremidades de uma corda leve e comprida. Eles devem puxar a corda para conseguir pegar uma bola, colocada na metade da distância entre os dois. Qual a afirmação é verdadeira quando ambos puxam a corda?

  1. O resultado dependerá do esforço que cada um fará.
  2. O pai, alcançará a bola primeiro.
  3. O filho alcançará a bola primeiro, qualquer que seja seu esforço.
  4. Os dois sempre alcançarão a bola ao mesmo tempo.
  5. Nenhuma das afirmações anteriores.

Passo 1

A força que atua em cada um é a de puxar a corda, além do peso e a normal de cada um mas eles se anulam então não faz muita diferença.

Como ambos tem a mesma corda a força de tração vai ser igual para os dois. Então vamos ter as seguintes forças resultantes

F R p a i = M a p a i = T

F R f i l h o = m a f i l h o = T

Isso nos diz que

a p a i = T M

a f i l h o = T m

Como a massa do filho é menor, a sua aceleração vai ser maior. Então ele chegará primeiro no meio do corda, independente da força que fizer.

Resposta

Letra C

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