A figura PD.78 mostra duas massas suspensas por um fio de aço. A massa do fio é de 60,0 g. Um pulso de onda percorre o fio, ponto 1 para o ponto 2 , em 24,0 ms. Qual é o valor da massa m?

Passo 1

Faaaala, cara Tranquileba??

Temos que:

∑ i = 1 n F → = m a i →

E fazendo o diagrama de forças, temos:

Então temos que a achar a força aplicada na corda, e disso, fazermos a relação das forças em x, e em y. logo, mãos a obra!!

Passo 2

Sabemos que:

v = s t

Logo, pelos dados e analise da figura:

v = 4,0   m 0,024   s = 166,7 m s

E logo, temos que para um pulso em uma corda:

v = F t μ

Sendo:

μ = k g c o r d a m

Onde nesse caso:

μ = 0,060   k g 8,0   m = 0,0075 k g m

Portanto:

v = F t 1 μ → 166,7 m s = F t 1 0,0075 k g m → F t 1 = 208 ,   4   N

Passo 3

Sendo assim, vamos decompor!

Por conta do equilíbrio estático, a soma das forças é nula.

Para x:

F t 1 - F t 2 cos ⁡ 40 = 0

O que implica:

F t 2 = F t 1 cos ⁡ 40 = 271   N

E para y:

F t 2 sin ⁡ 40 - m g → = 0 → F t 2 sin ⁡ 40 g = m

m = 271   N 0,642 9,8 m s 2 = 17,8   k g

Resposta

m = 17,8   k g

Ver Outros Exercícios desse livro