Dois blocos estão ligados por uma corda uniforme e pesada, com massa de 4 kg. Uma força de 200 N é aplicada de baixo para cima conforme indicado na figura abaixo. (d) Qual é a tensão na parte baixa da corda pesada?
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado nos conta que temos dois blocos ligados por uma corda pesada que pesa 4 kg. Uma força de 200 N está sendo aplicada de baixo para cima. A gente vai trabalhar com conceitos de tensão em cordas e segunda lei de Newton. Para resolver, vamos precisar entender como a massa da corda influencia na tensão em diferentes partes dela.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que a tensão em uma corda é a força que a corda exerce para manter os blocos e a própria corda em equilíbrio ou em movimento. Quando a corda tem massa, a tensão não é a mesma em todos os pontos dela porque precisa sustentar o peso da parte da corda que está acima.
Passo 3
Como a corda é uniforme e pesa 4 kg, podemos calcular seu peso usando a fórmula:
Onde
é a aceleração da gravidade (
).
Passo 4
Vamos calcular o peso total da corda:
Passo 5
Agora, para encontrar a tensão na parte baixa da corda, a gente considera que essa tensão precisa suportar todo o peso da corda. Como estamos falando da parte mais baixa, ela precisa segurar toda a corda acima dela.
Passo 6
Portanto, a tensão na parte baixa da corda é igual ao peso total da corda:
Resposta
A tensão na parte baixa da corda pesada é de 39,2 N.