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Física
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(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

Pergunta

(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

(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

Solução

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FernandoElite · Tutor por 8 anos

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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.<br /><br />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:<br /><br />$F_{tensão} = m_{B} \cdot g$<br /><br />Onde:<br />- $m_{B}$ é a massa do chumbinho B (10 g = 0,01 kg)<br />- $g$ é a aceleração da gravidade (10 m/s²)<br /><br />Portanto, a força de tensão na corda é:<br /><br />$F_{tensão} = 0,01 \cdot 10 = 0,1 N$<br /><br />A força resultante é então:<br /><br />$F_{resultante} = F_{aplicada} - F_{tensão}$<br /><br />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.<br /><br />Para construir o gráfico, podemos utilizar a seguinte tabela:<br /><br />| Posição vertical (b) | Força aplicada (F_aplicada) |<br />|---------------------|---------------------------|<br />| 0 m | 0,1 N |<br />| 0,5 m | 0,05 N |<br />| 1 m | 0 N |<br /><br />Plotando esses pontos no gráfico, obtemos uma linha reta que desce de 0,1 N para 0 N, passando por 0,05 N.
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