Um bloco pesando 5,60 kg é acelerado de baixo para cima por uma corda de massa desprezível cuja tensão de ruptura é igual a 75,0 N. Se o bloco part...

Podemos utilizar a equação da energia mecânica para resolver esse problema: Energia inicial = Energia final A energia inicial é a energia potencial gravitacional do bloco no início do movimento, que é zero, pois ele está em repouso. A energia final é a energia potencial gravitacional do bloco após ser elevado a uma altura de 12,0 m: mgh = (1/2)mv² Onde: m = 5,60 kg (massa do bloco) g = 9,8 m/s² (aceleração da gravidade) h = 12,0 m (altura que o bloco é elevado) v = velocidade final do bloco Podemos isolar a velocidade final do bloco na equação acima: v = √(2gh) v = √(2 x 9,8 x 12) v ≈ 15,1 m/s Agora podemos calcular a aceleração do bloco utilizando a equação da segunda lei de Newton: F = m.a Onde: F = tensão na corda = 75,0 N m = 5,60 kg (massa do bloco) a = aceleração do bloco Podemos isolar a aceleração do bloco na equação acima: a = F/m a = 75,0/5,60 a ≈ 13,4 m/s² Finalmente, podemos calcular o tempo mínimo necessário para elevar o bloco a uma distância vertical de 12,0 m sem romper a corda utilizando a equação da velocidade média: Δv = a.Δt Onde: Δv = velocidade final - velocidade inicial = 15,1 m/s - 0 m/s = 15,1 m/s a = 13,4 m/s² (aceleração do bloco) Δt = tempo mínimo necessário para elevar o bloco a uma distância vertical de 12,0 m sem romper a corda Podemos isolar o tempo mínimo necessário na equação acima: Δt = Δv/a Δt = 15,1/13,4 Δt ≈ 1,13 s Portanto, o tempo mínimo necessário para elevar o bloco a uma distância vertical de 12,0 m sem romper a corda é de aproximadamente 1,13 segundos.

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