Três cubos que são designados por 1, 2 e 3 têm massas iguais a, respectivamente, M1 , M2 e M3 , sendo M1 > M2 > M3 . Os cubos são empilhados sobre um plano horizontal com o cubo 1 apoiado sobre o plano, o cubo 2 apoiado sobre a face superior do cubo 1, e o cubo 3 apoiado sobre a face superior do cubo 2. O conjunto está em repouso num local onde a aceleração da gravidade é g.Desprezando-se os efeitos do ar, a reação normal de apoio da face superior do cubo 1, em módulo, é
Três cubos que são designados por 1, 2 e 3 têm massas iguais a, respectivamente, M1 , M2 e M3 , sendo M1 > M2 > M3 . Os cubos são empilhados sobre um plano horizontal com o cubo 1 apoiado sobre o plano, o cubo 2 apoiado sobre a face superior do cubo 1, e o cubo 3 apoiado sobre a face superior do cubo 2. O conjunto está em repouso num local onde a aceleração da gravidade é g.
Desprezando-se os efeitos do ar, a reação normal de apoio da face superior do cubo 1, em módulo, é
- A)(M2 - M1 + M3 ) g
- B)(M2 - M3 ) g
- C)(M2 + M3 ) g
- D)(M1 - M3 ) g
- E)(M2 + M1 - M3 ) g
Resposta:
A alternativa correta é C)
Vamos analisar a situação descrita. Quando os cubos estão empilhados, a força peso do cubo 2 é transmitida ao cubo 1, e a força peso do cubo 3 é transmitida ao cubo 2. A reação normal da face superior do cubo 1 é a soma das forças peso dos cubos 2 e 3, pois ambas as forças estão sendo transmitidas ao cubo 1.
Portanto, a reação normal da face superior do cubo 1 é igual a M2g + M3g, que é igual a (M2 + M3)g.
Isso porque a reação normal é uma força que surge como resposta à força peso dos cubos 2 e 3, que estão apoiados sobre o cubo 1. Como a força peso é igual ao produto da massa pelo valor da aceleração da gravidade, a reação normal também é igual ao produto da soma das massas dos cubos 2 e 3 pela aceleração da gravidade.
Logo, a resposta certa é a opção C) (M2 + M3)g.
Para entender melhor, vamos analisar as outras opções:
- A) (M2 - M1 + M3)g: essa opção está errada porque a reação normal do cubo 1 não depende da massa do próprio cubo 1, mas sim das massas dos cubos 2 e 3.
- B) (M2 - M3)g: essa opção está errada porque a reação normal do cubo 1 é a soma das forças peso dos cubos 2 e 3, e não a diferença entre elas.
- D) (M1 - M3)g: essa opção está errada porque a reação normal do cubo 1 não depende da massa do cubo 1, mas sim das massas dos cubos 2 e 3.
- E) (M2 + M1 - M3)g: essa opção está errada porque a reação normal do cubo 1 é a soma das forças peso dos cubos 2 e 3, e não uma combinação mais complexa envolvendo a massa do cubo 1.
Portanto, a única opção que apresenta a resposta certa é a opção C) (M2 + M3)g.
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