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Em um experimento, os blocos I e II, de massas iguais a 10 kg e a 6 kg, respectivamente, estão interligados por um fio ideal. Em um primeiro momento, uma força de intensidade F igual a 64 N é aplicada no bloco I, gerando no fio uma tração TA. Em seguida, uma força de mesma intensidade F é aplicada no bloco II, produzindo a tração TB. Observe os esquemas:
Desconsiderando os atritos entre os blocos e a superfície S, a razão entre as trações corresponde a:
- A)
- B)
- C)
- D)
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Resposta:
A alternativa correta é letra C
Primeiramente vamos descobrir qual é a aceleração do sistema, e para isso vamos tratar os dois blocos como se fossem um só, e assim a força F é aplicada a este sistema. A massa resultante é a soma das massas individuais, ou seja, m' = mI + mII = 10 kg + 6 kg = 16 kg. Como a única força atuando neste sistema é a força F, temos:
Fres = F = m'a => -64 N = (16 kg)a => a = -64/16 m/s² = -4 m/s²
Note que o sinal negativo se deve ao fato de convencionarmos o eixo positivo para a direita.
Agora que sabemos a aceleração do sistema, em particular de cada bloco, basta descobrir a TA. Para isso, vamos olhar a força que está agindo no bloco II:
-TA = mIIa = (6 kg)(-4 m/s²) => TA = 24 N
Agora, basta fazermos o mesmo processo para segunda situação, mas note que a aceleração é a mesma (as variáveis tem os mesmos valores), só que agora positiva, pois tem sentido contrário. E assim, nos resta descobrir TB:
TB = mIa = (10 kg)(4 m/s²) = 40 N
Agora, fazendo TA/TB = (24 N)/(40 N) = 3/5
Alternativa C)
Fres = F = m'a => -64 N = (16 kg)a => a = -64/16 m/s² = -4 m/s²
Note que o sinal negativo se deve ao fato de convencionarmos o eixo positivo para a direita.
Agora que sabemos a aceleração do sistema, em particular de cada bloco, basta descobrir a TA. Para isso, vamos olhar a força que está agindo no bloco II:
-TA = mIIa = (6 kg)(-4 m/s²) => TA = 24 N
Agora, basta fazermos o mesmo processo para segunda situação, mas note que a aceleração é a mesma (as variáveis tem os mesmos valores), só que agora positiva, pois tem sentido contrário. E assim, nos resta descobrir TB:
TB = mIa = (10 kg)(4 m/s²) = 40 N
Agora, fazendo TA/TB = (24 N)/(40 N) = 3/5
Alternativa C)
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