Dois blocos idênticos estão ligados por um cordão sem massa que passa por uma polia, como mostrado na figura abaixo. Inicialmente, o ponto do meio do cordão está passando pela polia e a superfície sobre a qual está o bloco 1 não tem atrito. Os blocos 1 e 2 estão inicialmente em repouso, quando o bloco 2 é largado, com o cordão tensionado e na horizontal. O bloco 1 atingirá a polia antes ou depois do bloco 2 atingir a parede? (Suponha que a distância inicial do bloco 1 polia seja igual à distancia inicial do bloco 2 à parede.) Existe uma solução muito simples.

Passo 1

Belo problema! E a solução é simples mesmo, só talvez não seja fácil de perceber. O vai definir quem chega primeiro é a aceleração horizontal de cada bloco. Vamos olhar para o bloco 1: qual é a única força horizontal atuando nele? T para a direita, né? É. Agora o bloco 2:

A única “coisa” que faz o bloco 2 ir para a esquerda é a componente horizontal de T ( T s e n θ ), que é menor do que T, já que s e n θ < 1 . Então temos:

  • Ambos têm a mesma massa
  • Ambos estão à mesma distância horizontal da polia (ou da parede, dá na mesma)
  • O bloco 1 acelera para a direita mais que o bloco 2 acelera para a esquerda

Conclusão: o bloco 1 chega antes. Legal, né?

Resposta

O bloco 1 chega antes à polia.

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