Dois blocos de massas
e
, são conectados por uma corda que passa sobre uma polia fixa sem atrito e repousam sobre planos inclinados lisos (veja figura ao lado). Considera
e
. Agora responda:
(b) Qual é a tensão na corda?
(b) Qual é a tensão na corda?
Passo 1
Vamos começar entendendo o que o problema nos pede e quais conceitos da física vamos precisar para resolver.
Aqui, temos dois blocos de massas
e
conectados por uma corda que passa por uma polia sem atrito, sobre planos inclinados lisos com ângulos
e
. Precisamos determinar a tensão na corda. Para isso, vamos utilizar as leis de Newton aplicadas a movimentos em planos inclinados.
Passo 2
Primeiro, vamos desenhar um diagrama de forças para cada bloco.
Para cada bloco, temos:
- Peso (
): age verticalmente para baixo e pode ser decomposto em duas componentes: - Paralela ao plano (
): - Perpendicular ao plano (
):
- Paralela ao plano (
- Tensão (
) na corda: age ao longo do plano inclinando na direção oposta ao movimento.
Como os planos são lisos, não há atrito a considerar.
Passo 3
Vamos calcular as componentes dos pesos para cada bloco.
Para o bloco
no plano com
:
Para o bloco
no plano com
:
Onde
é a aceleração da gravidade.
Passo 4
Agora, aplicamos a segunda lei de Newton para cada bloco na direção paralela aos planos inclinados.
Para o bloco
:
Para o bloco
:
Onde
é a aceleração dos blocos.
Passo 5
Temos um sistema de duas equações com duas incógnitas (
e
). Vamos somar as duas equações para eliminar
:
Isolando
:
Passo 6
Substituindo os valores numéricos:
Calculando os senos:
Substituindo:
O sinal negativo indica que a aceleração está na direção oposta à inicialmente assumida.
Passo 7
Agora, vamos encontrar a tensão
usando uma das equações de Newton. Vamos usar a do bloco
:
Resposta
A tensão na corda é aproximadamente
.
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é lançada para cima de um penhasco de altura h como indicado na Figura ao lado. A pedra leva um tempo de 5,5 s para atingir o ponto
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© o vetor velocidade da pedra no instante imediatamente anterior ao impacto no ponto ;
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Dois blocos de massas
e
, são conectados por uma corda que passa sobre uma polia fixa sem atrito e repousam sobre planos inclinados lisos (veja figura ao lado). Considera
e
. Agora responda:
(a) como os blocos devem se mover quando eles forem libertados a partir do repouso, on seja, qual é a aceleração de cada bloco?
(a) como os blocos devem se mover quando eles forem libertados a partir do repouso, on seja, qual é a aceleração de cada bloco?