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Enunciado

Física - Randall D. Knight- Ed: 2º - Capítulo 7.Exercícios e Problemas - Ex. 44

44. Um pintor de paredes usa o arranjo de uma cadeira e uma polia mostrado na FIGURA P7.44 para se erguer pelo lado externo de uma residência. A massa do pintor é de 70   k g , e a da cadeira, 10   k g . Com que intensidade de força ele deve puxar a corda para baixo a fim de acelerar para cima a 0,20   m / s ² ?

Passo 1

Vamos resolver essa questão pensando com a terceira lei de Newton.

Se o pintor exerce sobre a corda uma força F então, pela terceira lei, a corda exercerá sobre o pintor também uma força F .

Vamos ver essa força no diagrama abaixo:

Contudo, também terá sobre o pintor uma força de tração na corda que é a força que puxa a cadeira do pintor. Pelo nosso problema ser de corda e polia a tração da corda também será uma força que o pintor vai fazer pra puxar a corda, ou seja T = F .

Essa é toda teoria que vamos precisar para conseguir o resultado do exercício.

Passo 2

Vamos aplicar a segunda lei de Newton para

F r e s = F + F - m g = m a

Onde m é a soma da massa do pinto com a massa da cadeira, ou seja:

2 F - m p + m c g = m p + m c a → F = 1 2 m p + m c ( a + g )

Substituindo todos os valores que temos:

F = 1 2 70   k g + 10   k g ( 0,20   m / s ² + 9,8   m / s ² ) = 400   N

Resposta

F = 400   N

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