O corpo suspenso da figura pesa
tensão
é igual, maior ou menor que 75 N quando o corpo se move para cima (a) com velocidade constante, (b) com velocidade crescente e © com velocidade decrescente?
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre um corpo suspenso que pesa
. A gente precisa descobrir se a tensão
no fio está igual, maior ou menor que
quando o corpo está se movendo para cima em diferentes situações. Para resolver isso, vamos usar os conceitos de Força Resultante e Leis de Newton, especialmente a segunda lei, que relaciona força, massa e aceleração.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar da Segunda Lei de Newton, que diz que a força resultante (
) é igual à massa (
) vezes a aceleração (
):
No nosso caso, o corpo está sendo puxado para cima pela tensão
e puxado para baixo pela força peso (
), que já sabemos que é
. Então, a força resultante será:
Passo 3
Agora, vamos analisar cada situação:
(a) Movendo-se para cima com velocidade constante
Quando o corpo está se movendo com velocidade constante, isso significa que não há aceleração (
). Se não há aceleração, a força resultante também é zero:
Então, a tensão
é igual a
.
Passo 4
(b) Movendo-se para cima com velocidade crescente
Se a velocidade está aumentando, isso quer dizer que há uma aceleração positiva (
) para cima. Nesse caso, a força resultante é positiva:
Como
é positivo, a tensão
será maior que
.
Passo 5
© Movendo-se para cima com velocidade decrescente
Aqui, a velocidade está diminuindo, o que significa que há uma aceleração negativa (
) na direção do movimento (para cima). Assim, a força resultante fica:
Como
é negativo, temos:
Portanto, a tensão
será menor que
.
Resposta
(a)
;
(b)
;
©
.