Física I(UnB) Leis de Newton Tópico resolvido

Mecânica: Estática e Dinâmica

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Liss15
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(UnB) Leis de Newton

Mensagem não lida por Liss15 »

Gente, poderiam me explicar como fazer essa?
polia.jpg
polia.jpg (6.13 KiB) Exibido 3417 vezes
A figura acima ilustra a situação em que um homem exerce uma força no fio para manter um corpo de 120 N em equilíbrio estático, por meio de um sistema de roldanas. Os fios são inextensíveis e têm massas desprezíveis. As polias são ideais, isto é, não têm peso e não há atrito entre elas e os fios.
Tendo como referência essas informações, julgue o item em certo ou errado:
Para que o corpo de 120 N se mantenha suspenso, em equilíbrio estático, a força que o homem exerce no fio deve ser
superior a 30 N.



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Brunoranery
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Re: (UnB) Leis de Newton

Mensagem não lida por Brunoranery »

Olá Liss, desculpe-me pela demora.
Acharás essa questão bem simples após minha explicação.

Há dois tipos de roldanas.
Fixas: Alteram apenas a direção da força. Elas são presas ao teto.
Móveis: Alteram o módulo da força, dividindo a força aplicada no bloco com o teto. A força é dividida por dois.

Nesse sistema, temos 3 roldanas móveis e 1 fixa, pois apenas uma delas é grudada no teto por uma estrutura que não é a corda.

Assim, a força de 120N é dividida na primeira polia por 2, indo 60N para o teto e 60N para a polia de cima. Na outra, há uma divisão de 30N pro teto e 30N para o indivíduo que puxa. Na próxima vai 15N para o teto e 15N para a pessoa. Na última polia, a força não é dividida por 2, pois é a polia fixa. Nesse caso, a força que ele tem que aplicar é maior que 15N se o bloco estiver em repouso. Ao iniciar o movimento de subida, ele pode aplicar apenas 15N, pois o bloco também subirá, com a velocidade constante.

Portanto o item está errado.

PS: Quando eu digo 1° polia, refiro-me à mais próxima do bloco, e não a que está mais em cima.

Aliás, o outro item que há nessa mesma questão é muito bom pra você entendê-la melhor.
OBS: Não me lembro do ano que caiu isso aí.

Última edição: Brunoranery (Sex 09 Mar, 2018 09:42). Total de 1 vez.


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Re: (UnB) Leis de Newton

Mensagem não lida por Liss15 »

Olá, Brunoranery!
Eu quem devo desculpas pela demora. Geralmente, gosto de pegar com calma a explicação rs
Bom, mas vamos lá!
Em primeiro lugar, gostei muito da tua explicação. Consegui fazer um esquema supimpa aqui.
Porém, como assim ele deve aplicar mais que 15N para o bloco ficar em repouso? Pensei que teria que aplicar apenas a quantia exata. Tu dissestes que: "Ao iniciar o movimento de subida, ele pode aplicar apenas 15N, pois o bloco também subirá, com a velocidade constante."
Essa parte ainda não me está fazendo lógica


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Re: (UnB) Leis de Newton

Mensagem não lida por Killin »

Se ele fizer exatamente 30N de força o bloco fica em equilíbrio estático porque o peso do bloco ficará dividido igualmente em 4 pontos. Se a força for superior a 30N o bloco sobe.


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Brunoranery
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Re: (UnB) Leis de Newton

Mensagem não lida por Brunoranery »

Olha Liss. Quando você aplica a força necessária, exatamente o mesmo valor, a força resultante vai ser nula, pois a subtração entre as forças será igual a zero. Subtração por estarem na mesma direção e sentidos opostos.
Quando a força resultante é nula o corpo pode:
- Estar em repouso;
- Andar com velocidade constante.
Só estudar a primeira lei de newton que você verá isso aí.
Se o bloco está inicialmente em repouso e você aplica a mesma força necessária para puxar o bloco com 120N para cima, ele vai continuar em repouso, pois se você deixar de estar em Repouso e começar a ter uma velocidade, vai ter aceleração, pois a velocidade vai variar de 0 m/s para outro valor. Como Fr = ma não faz sentido ter aceleração e não ter força resultante. Foge dos princípios newtonianos. Assim, precisamos acrescentar uma força maior para que a força resultante não seja igual a zero e ele tenha uma aceleração. Assim, ele vai subir, pois terá uma velocidade vertical diferente de zero. Agora sim, durante o movimento, se você diminuir a força e puxar o necessário para igualar os 120N para cima com os 120N para baixo, terá a opção de subir o bloco com MRU, pois ele ja estará em movimento. É só entender a física de forma prática. Não decore as leis, entenda-as.


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Liss15
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Re: (UnB) Leis de Newton

Mensagem não lida por Liss15 »

Brunoranery, entendi. Muitíssimo obrigada, Bruno! :D
Ah, e dei uma olhada na outra afirmativa que tu havias dito e realmente dá para entender melhor. Quando peguei a questão ela não constava.



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