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Enunciado

Física - Young and Freedman - Vol 1- Ed: 10º - Capítulo 4.Exercícios - Ex. 25

Um balde com água pesando 4,80 kg é acelerado de baixo para cima por uma corda de massa desprezível cuja tensão de ruptura é igual a 75 N. Calcule a aceleração máxima de baixo para cima que o balde pode ter sem que a corda se rompa.

Passo 1

E aí, maninho(a). Tudo beleza? Essa questão fala sobre os usos gerais das leis de Newton. Bem, a gente entende melhor praticando. Certo? Então, vamos lá!!

Primeiramente, devemos entender quais são as forças atuantes em todo o sistema.

Força peso: Sendo definido por P=m.g

Tração: Cujo módulo foi definido no enunciado

A imagem abaixo nos indica como fica o sistema. Onde temos Peso com sentido para baixo e tração juntamente com a aceleração com sentido de baixo para cima.

Essa visão é importante para equacionarmos o sistema no próximo passo.

Passo 2

Para definirmos a tensão de ruptura, aplicamos a segunda lei de Newton:

T - P = m × a

Os valores da tensão de ruptura e massa já foram informados no enunciado. Então, basta trabalharmos com o que temos:

T - ( m × g ) = m × a

75 - ( 4,8   ×   9,81 ) = 4,8 × a

75 - 47,08 = 4,8 × a

27,912 4,8 = a

a = 5,815   m / s ²

Pronto, assim a aceleração máxima é de 5,815   m / s ² . Vamos pra próxima questão?

Resposta

a = 5,815   m / s ²

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