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)
;
©
.
Exercícios relacionados
Na vista superior da figura, uma lata de biscoitos de
é acelerada a
, na orientação definida por
, em uma superfície horizontal sem atrito. A aceleração é causada por três forças horizontais, das quais apenas duas são mostradas:
de módulo 10 N$, e
, de módulo 20 N . Qual é a terceira força,
, em termos dos vetores unitários e na notação módulo-ângulo?
A figura mostra duas forças horizontais atuando em um bloco apoiado em um piso sem atrito. Se uma terceira força horizontal
também age sobre o bloco, determine o módulo e a orientação de
se o bloco está (a) em repouso e (b) se movendo para a esquerda com uma velocidade constante de
.
Consideremos um corpo de massa
.
a) Calcule o peso desse corpo na Terra, onde a aceleração da gravidade tem módulo .
b) Calcule o peso desse corpo na Lua, onde a aceleração da gravidade tem módulo g
a) Calcule o peso desse corpo na Terra, onde a aceleração da gravidade tem módulo
b) Calcule o peso desse corpo na Lua, onde a aceleração da gravidade tem módulo g
O vetor de posição de uma partícula, como função do tempo, vem dado por
, onde
está em segundos e
em metros. (e) Determine o instante no qual a velocidade é máxima.