Gabarito da 1ª Avaliação à Distância de Física para Computação – 2020.1 Questão 4 (2,0 pontos) Um bloco de 2200kg é levantado, com rapidez const...
Questão 4 (2,0 pontos)
Um bloco de 2200kg é levantado, com rapidez
constante de 8,0cm/s, por um cabo de aço ligado
por uma polia a um guincho motorizado, conforme
mostra a figura. O raio do tambor do guincho é
32cm. a) (0,5 ponto) Qual é a tensão no cabo? b)
(0,5 ponto) Qual é o torque que o cabo exerce
sobre o tambor do guincho? c) (0,5 ponto) Qual é
a rapidez angular do tambor do guincho? d) (0,5
ponto) Qual é a potência que o motor deve
desenvolver para movimentar o tambor do
guincho?
a) Determinar a tensão no cabo.
b) Determinar o torque que o cabo exerce sobre o tambor do guincho.
c) Determinar a rapidez angular do tambor do guincho.
d) Determinar a potência que o motor deve desenvolver para movimentar o tambor do guincho.
O bloco é levantado com rapidez constante.
A tensão no cabo é igual ao peso do bloco.
O torque é dado pelo produto da tensão no cabo pelo raio do tambor do guincho.
A potência é o produto da tensão no cabo pela velocidade com que o bloco é levantado.
a) I e II estão corretas.
b) III e IV estão corretas.
c) I e III estão corretas.
d) Todas as afirmativas estão corretas.
💡 1 Resposta
Ed 
a) A tensão no cabo é igual ao peso do bloco, que é dado por T = m.g, onde m é a massa do bloco e g é a aceleração da gravidade. Logo, T = 2200 kg x 9,8 m/s² = 21560 N. b) O torque que o cabo exerce sobre o tambor do guincho é dado por τ = T.r, onde T é a tensão no cabo e r é o raio do tambor do guincho. Logo, τ = 21560 N x 0,32 m = 6899,2 N.m. c) A rapidez angular do tambor do guincho é dada por ω = v/r, onde v é a velocidade linear do cabo e r é o raio do tambor do guincho. Como a rapidez linear é dada em cm/s, é necessário converter para m/s: v = 8,0 cm/s = 0,08 m/s. Logo, ω = 0,08 m/s / 0,32 m = 0,25 rad/s. d) A potência que o motor deve desenvolver para movimentar o tambor do guincho é dada por P = T.v, onde T é a tensão no cabo e v é a velocidade linear do cabo. Logo, P = 21560 N x 0,08 m/s = 1724,8 W. Portanto, a alternativa correta é d) Todas as afirmativas estão corretas.
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