Física ILeis de Newton Tópico resolvido

Mecânica: Estática e Dinâmica

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Carolinethz
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Fev 2019 27 09:02

Leis de Newton

Mensagem não lida por Carolinethz »

Uma carga de 10 · 10³ kg é abaixada para o porão de um navio atracado. A velocidade de descida da carga em função do tempo está representada no gráfico da figura:
8.PNG
8.PNG (20.75 KiB) Exibido 2255 vezes
Considerando g = 10 m/s², determine os módulos das forças de tração T1, T2 e T3, no cabo que sustenta a carga, entre 0 e 6 segundos, entre 6 e 12 segundos e entre 12 e 14 segundos, respectivamente.

Estou sem gabarito!


OBS: eu fiz tentando encontrar o valor da aceleração em cada momento do gráfico, encontrei [tex3]\frac{1}{3}[/tex3] para T1, zero para T2 e [tex3]\frac{-3}{2}[/tex3] para T3... isso faz algum sentido? Depois tentei aplicar na fórmula, mas não encontrei valores bons, aposto que estão errado. Se puderem fazer o desenho para eu compreender melhor também, eu agradeceria.

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snooplammer
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Fev 2019 27 10:13

Re: Leis de Newton

Mensagem não lida por snooplammer »

Para o tempo entre 0 e 6, [tex3]a=\frac{1}{2}m/s^2[/tex3]
[tex3]P-T_1=F_r[/tex3]

Acho que é isso, a ideia é análoga para as outras trações

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Planck
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Fev 2019 27 10:44

Re: Leis de Newton

Mensagem não lida por Planck »

Olá, Carolinethz

Primeiramente, vamos descobrir as acelerações utilizando uma propriedade gráfica:

[tex3]\tan \equiv\alpha [/tex3]

Ou seja, a tangente da reta é numericamente igual a aceleração, vamos fazer isso para [tex3]T1[/tex3] e [tex3]T3[/tex3] :

Em [tex3]T1[/tex3] :

[tex3]\tan\theta_1 =\frac{3}{6} =\frac{1}{2}[/tex3] , ou seja:

[tex3]\alpha_1 =\frac{1}{2}m/s^2[/tex3]

Em [tex3]T3[/tex3] :

[tex3]\tan \theta _3=\frac{3}{2}[/tex3] , ou seja:

[tex3]\alpha_3 =\frac{3}{2}m/s^2[/tex3]

Em [tex3]T2[/tex3] vamos ter apenas a aceleração da gravidade, pois a reta não tem inclinação.

Calculando as forças de tração:

Referencial adotado: positivo no sentido da gravidade
[tex3]T1[/tex3]
[tex3]F_r=P-T1[/tex3]
[tex3]m\cdot a-m\cdot g=-T1[/tex3]
[tex3]10\cdot10^3\cdot 0,5-10\cdot10^3\cdot 10=-T1[/tex3]
[tex3]-9,5\cdot 10^4=-T1[/tex3]
[tex3]\boxed{T1=9,5\cdot 10^4}[/tex3]

[tex3]T2[/tex3]
[tex3]T2=P=F_r[/tex3]
[tex3]T2=m\cdot g[/tex3]
[tex3]T2=10\cdot10^3\cdot 10[/tex3]
[tex3]\boxed{T2=10\cdot10^4}[/tex3]

[tex3]T3[/tex3]
[tex3]F_r=P-T3[/tex3]
[tex3]F_r-P=-T3[/tex3]
[tex3]m\cdot a-m\cdot g=-T3[/tex3]
[tex3]10\cdot10^3\cdot (-1,5)-10\cdot10^3\cdot 10=-T3[/tex3]
[tex3]\boxed{T3=11,5\cdot 10^4}[/tex3]

A ideia é basicamente o que o snooplammer mencionou, observe o desenho:
Untitled-1.png
Untitled-1.png (157.22 KiB) Exibido 2249 vezes
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Carolinethz
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Fev 2019 27 18:31

Re: Leis de Newton

Mensagem não lida por Carolinethz »

Planck escreveu: 27 Fev 2019, 10:44 Olá, Carolinethz
Em [tex3]T2[/tex3] vamos ter apenas a aceleração da gravidade, pois a reta não tem inclinação.

Calculando as forças de tração:
[tex3]T2[/tex3]
[tex3]T2=P=F_r[/tex3]
[tex3]T2=m\cdot g[/tex3]
[tex3]T2=10\cdot10^3\cdot 10[/tex3]
[tex3]\boxed{T2=10\cdot10^4}[/tex3]

O valor da aceleração aqui não é 10 mas sim 0, pois a velocidade é constante! Mas de resto, acredito eu estar correto. Eu tenho um gabarito com T1 = 10500N, T2 = 10000N e T3 = T1, mas pra mim, o seu T3 que está correto, afinal a aceleração difere do primeiro caso. Obrigada! E que desenho show :D

OBS: eu disse que não tinha gabarito pois as alternativas estão assim:
a) 10400 𝑁
b) 10300 𝑁
c) 10500 𝑁
d) 10200 𝑁
e) 10100 𝑁
com a letra C sendo a correta
E pela pergunta estar como respectivamente, não faz sentindo ser uma única resposta, ao meu ver...
Editado pela última vez por Carolinethz em 27 Fev 2019, 18:33, em um total de 2 vezes.
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Planck
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Fev 2019 27 19:07

Re: Leis de Newton

Mensagem não lida por Planck »

O valor da aceleração aqui não é 10 mas sim 0, pois a velocidade é constante! Mas de resto, acredito eu estar correto. Eu tenho um gabarito com T1 = 10500N, T2 = 10000N e T3 = T1, mas pra mim, o seu T3 que está correto, afinal a aceleração difere do primeiro caso. Obrigada! E que desenho show :D
Olá, Carolinethz

A aceleração é realmente zero, no caso a resultante é o peso, por isso acabou aparecendo o [tex3]10[/tex3] , da aceleração da gravidade. Mas realmente, esse gabarito está estranho, pois foi pedido respectivamente e não somente de uma das forças de tração.

Encontrei o gabarito oficial dessa questão, foi 2º fase da Unesp em 2000, e realmente corresponde aos cálculos:

Aqui

Editado pela última vez por Planck em 27 Fev 2019, 19:20, em um total de 1 vez.
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