Question
(Unicamp-SP) Em cada extremidade de um fio ideal e com 0,5 m de comprimento, está preso um chumbinho de massa 10 g e tamanho desprezivel. Como se mostra na figura, o chumbinho A está sobre o outro Be o conjunto repousa no chào. Suponha que num dado ins- tante você comece a erguer o chumbinho A muito vagarosamente, na direção vertical, até atingir uma altura 1 m acima do solo . Cons- trua um gráfico quantitativo da força que você aplica no chumbinho A, em função de sua posição vertical b (Adote g=10m/s^2
Solution
3.7
(287 Votos)
Fernando
Elite · Tutor por 8 anos
Resposta
Para construir um gráfico quantitativo da força aplicada no chumbinho A em função de sua posição vertical b, podemos utilizar a fórmula da força resultante em um sistema de dois objetos conectados por uma corda.A força resultante é a diferença entre a força que você aplica no chumbinho A e a força de tensão na corda. A força de tensão na corda é igual à força peso do chumbinho B, que é dado por:
Onde:-
é a massa do chumbinho B (10 g = 0,01 kg)-
é a aceleração da gravidade (10 m/s²)Portanto, a força de tensão na corda é:
A força resultante é então:
Quando você começa a erguer o chumbinho A, a força aplicada é igual à força resultante. À medida que você sobe, a força aplicada diminui até que, no ponto mais alto (1 m acima do solo), a força aplicada seja igual à força resultante.Para construir o gráfico, podemos utilizar a seguinte tabela:| Posição vertical (b) | Força aplicada (F_aplicada) ||---------------------|---------------------------|| 0 m | 0,1 N || 0,5 m | 0,05 N || 1 m | 0 N |Plotando esses pontos no gráfico, obtemos uma linha reta que desce de 0,1 N para 0 N, passando por 0,05 N.