Enunciado
Física - Príncipios de física - Serway - Princípios De Física: Mecânica Clássica e Relatividade - Ed: 5º - Capítulo 4.Problemas - Ex. 46
Na situação descrita no Problema 45 e mostrada na Figura P4.45, as massas da corda, balança de mola e polia são desprezíveis. Os pés de Nick não estão tocando o chão.
- Suponha que Nick esteja momentaneamente em repouso quando ele para de puxar a corda para baixo e passa sua ponta para outra criança, de peso , que está em pé no chão perto dele. A corda não se rompe. Descreva o movimento resultante.
- Alternativamente, suponha que Nick esteja momentaneamente em repouso quando ele amarra a ponta da corda a um gancho forte que se projeta do tronco da árvore. Explique por que essa ação pode fazer a corda se romper.
Passo 1
E aiii galera, vamos fazer uma questão aqui?
Vem comigo!
Letra a:
Uma vez que a corda não estica e tomando para cima como direção positiva, aplicamos a segunda lei de Newton ao sistema de Nick e a cadeira, então temos:
Então,
Substituindo,
Se a aceleração estava na direção da cadeira, então está na direção oposta à criança. Portanto, aplicando a segunda lei de Newton à criança:
Passo 2
Substituindo,
Para encontrar a aceleração, temos:
Portanto, o movimento do assento é para baixo e o movimento da criança é para cima e a magnitude da aceleração é .
Passo 3
Letra b:
Já o assento não pode se mover nesta situação, então sua aceleração é zero, então aplicando a segunda lei de Newton ao assento temos:
Resposta
- O movimento do assento é para baixo e o movimento da criança é para cima e a magnitude da aceleração é .