Um objeto de massa m = 1 kg e pendurado no teto por um cabo rígido de massa desprezível. O objeto encontra-se imóvel, e a aceleração da gravidade no local é de g = 10 m/s². A tração no cabo e a aceleração do objeto, respectivamente, são:
a) 5 N; 0 m/s²
b) 5 N; 10 m/s²
c) 10 N; 0 m/s²
d) 10 N; 10 m/s²
e) 0 N; 0 m/s².
a) 5 N; 0 m/s²
b) 5 N; 10 m/s²
c) 10 N; 0 m/s²
d) 10 N; 10 m/s²
e) 0 N; 0 m/s².
Passo 1
Vamos resumir o problema: temos um objeto de massa $ m = 1 $ kg pendurado no teto por um cabo. O objeto está parado, sem se mover, e a aceleração da gravidade é $ g = 10 , m/s² $. Precisamos encontrar a tração no cabo e a aceleração do objeto. Para resolver isso, vamos usar conceitos de forças em equilíbrio e as leis de Newton.
Passo 2
Como o objeto está imóvel, isso significa que ele está em equilíbrio. Em equilíbrio, a soma das forças que atuam sobre o objeto é igual a zero. As forças principais aqui são a força peso do objeto e a tração no cabo.
Passo 3
A força peso ($ F_g $) é calculada pela fórmula:
Substituindo os valores:
Então, a força peso do objeto é de 10 N para baixo.
Passo 4
Para que o objeto esteja em equilíbrio e não acelere, a tração no cabo ($ T $) deve equilibrar exatamente a força peso. Portanto:
E como o objeto está parado, a aceleração ($ a $) é:
Resposta
A alternativa correta é a letra c) 10 N; 0 m/s².