UFRGS - 2023 - Questão 18

Um bloco de 6 kg desliza, sem atrito, sobre uma superfície plana horizontal, tracionado por um bloco de 4 kg que está suspenso por uma corda inextensível e de massa desprezível, que passa por uma roldana, conforme mostra a figura. Dados: Use g = 10 m/s² (módulo da aceleração da gravidade).

Considere a roldana sem massa e girando sem atrito. De quanto é a força de tração na corda? 

(A) 24,0 N. 

(B) 30,0 N. 

(C) 20,0 N.

(D) 28,5 N. 

(E) 14,5 N.

   Resolução:

   O sistema é puxado pelo peso da massa de 4 kg, ou seja, a força resultante sobre o sistema é de 40N.

   Assim, a força resultante sobre o sistema nos permite calcular a acelração sobre o corpo

   Observando apenas o corpo que está sobre a superfície, ele é puxado pela corda e como não há atrito a força resultante sobre este corpo é apenas a tensão da corda. Para determinar a tensão é necessário calcular a força resultante sobre ele, que é dada pela massa do corpo e pela aceleração do sistema, conforme segue

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Resposta:

Item (A).

UFRGS - 2022 - Questão 17

A figura abaixo representa três blocos, A, B e C, que deslizam sobre um plano horizontal e liso, empurrados por uma força também horizontal e constante, F, atuando sobre o bloco A.

Sendo o módulo de F igual a 18 N, e as massas dos blocos m_A = 3 kg, m_B = 2 kg e m_C = 1 kg, considere as seguintes afirmações. 

I - Todas as forças que agem sobre os blocos A, B e C dissipam energia do sistema. 

II - Os módulos das forças de contato entre os blocos A e B, e B e C, são F_AB = 9 N e F_CB = 3 N. 

III- Os módulos das forças resultantes sobre cada um dos blocos A, B e C são, respectivamente, F_A = 9 N, F_B = 6 N e F_C = 3 N. 

Quais estão corretas? 

(A) Apenas I.
(B) Apenas II.
(C) Apenas III.
(D) Apenas II e III.
(E) I, II e III.

Resolução:

Neste caso iremos analisar cada uma das situações:

I - Neste problema não há a indicação de uma força de atrito, então o trabalho realizado pelas forças é transformado em energia cinética. 

Item Falso.

II - Para determinar a força de contato entre os blocos vamos iniciallmente determinar a aceleração do conjunto. 

Como não há atrito a única força externa é a força aplicada F e por isso é a força resultante.

Aplicando a segunda lei de Newton.

Aplicando ainda a segunda lei de Newton para cada bloco, podemos determinar as forças de interação entre os blocos.

Analisando as forças que agem sobre o bloco A temos o seguinte:

Assim aplicando a segunda lei de Newton.

Analisando agora as forças que agem sobre o bloco C e utilizando a segunda lei para o bloco C:

Assim, as forças de interação entre os blocos são 9N e 3N.

Item Verdadeiro.

III - Para calcular a força resultante utilizamos o produto entre a massa e a aceleração.

Item Verdadeiro.

Resposta:

I - Falso;

II - Verdadeiro;

III - Verdadeiro.

Resposta:

Item  (D).

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