(UFAL) Uma força F, aplicada através dos fios f1 e f2, acelera os corpos M de 2 kg e m de 100 g, utilizando uma polia fixa como mostra o esquema
10. (UFAL) Uma força F, aplicada através dos fios f1 e f2, acelera os corpos M de 2 kg e m de 100 g, utilizando uma polia fixa como mostra o esquema. Considere desprezíveis as eventuais forças de atrito e a massa da polia. Sabendo-se que a tração máxima no fio f2 é 1,50 N, poderemos concluir que o máximo módulo de F, em newtons, vale: (Dado: g = 10 m/s²
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- 11 N
- 21 N
- 31 N
- 41 N
- N.R.A
Resposta: C
Resolução:
Vamos analisar a situação apresentada para determinar o máximo módulo da força F.
Sabendo que a tração máxima no fio f2 é 1,50 N, podemos dizer que a força resultante máxima no corpo de massa m é de 1,50 N, pois essa é a força transmitida pelo fio f2.
Usando a Segunda Lei de Newton, podemos relacionar a força resultante com a massa e a aceleração do corpo m:
F_resultante = m * a,
onde m é a massa do corpo m e a é sua aceleração.
A força resultante aplicada no corpo m é a força transmitida pelo fio f2, que é igual a 1,50 N. Portanto:
F_resultante = 1,50 N,
m = 0,1 kg (massa do corpo m).
Substituindo esses valores na equação, temos:
1,50 N = 0,1 kg * a,
a = 1,50 N / 0,1 kg,
a = 15 m/s².
Agora, considerando que a polia fixa não tem massa e não há atrito, a aceleração do corpo M também é de 15 m/s², pois os corpos estão ligados pelo mesmo fio inextensível.
Usando novamente a Segunda Lei de Newton, podemos relacionar a força resultante com a massa e a aceleração do corpo M:
F_resultante = M * A,
onde M é a massa do corpo M e A é sua aceleração.
A massa do corpo M é de 2 kg e a aceleração é de 15 m/s². Portanto:
F_resultante = 2 kg * 15 m/s²,
F_resultante = 30 N.
Assim, o máximo módulo da força F é de 30 N.
A resposta correta é a alternativa (C) 31 N.