O desenho a seguir mostra Robin Hood (massa = 77 kg) tentando escapar de uma situação perigosa. Com uma mão, ele está segurando uma corda que segura um lustre (massa = 195 kg). Quando ele corta a corda, o lustre cai, e Robin será puxado na direção de uma varanda acima. Ignorando os efeitos de atrito entre a corda e os trilhos no qual a corda desliza, encontre (a) a aceleração com a qual Robin é puxado para cima e (b) a tensão na corda enquanto Robin está escapando.

Passo 1

Bora fazer o diagrama de corpo do titio Robin e do lustre??

Passo 2

Vamos aplicar a segunda lei de Newton para os dois corpos!!

R o b i n : T - m g = m a

l u s t r e : T - M g = M a

Considere que “subir” seja a posição positiva, então a aceleração de Robin é pra cima (positiva), uma vez que ele está subindo, enquanto que do lustre será negativa, pois irá descer.

Portanto, temos que para Robin, podemos escrever:

T = m g + m a

E podemos substituir essa equação na equação do lustre, concorda?

m g + m a - M g = M a

a = M - m M + m g

Passo 3

(a) A aceleração de Robin é dada por:

a = 195 - 77 195 + 77 9,81 = 4,25 m s 2

(b) Substituindo o valor de aceleração, podemos encontrar qual é a tensão T:

T = m g + a = 77 9,81 + 4,25 = 1080   N

Resposta

a   a = 4,25   m / s ²

b T = 1080   N

Ver Outros Exercícios desse livro