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tensões que aparecem em duas cordas, 1 e 2, usadas para prender uma carga de massa M = 200 kg na carroceria, conforme a ilustração. Quando o caminhão parte do repouso, sua aceleração é constante e igual a 3 m/s2 e, quando ele é freado bruscamente, sua frenagem é constante e igual a 5 m/s2. Em ambas as situações, a carga encontra-se na iminência de movimento, e o sentido do movimento do caminhão está indicado na figura. O coeficiente de atrito estático entre a caixa e o assoalho da carroceria é igual a 0,2. Considere a aceleração da gravidade igual a 10 m/s2, as tensões iniciais nas cordas iguais a zero e as duas cordas ideais. Nas situações de aceleração e frenagem do caminhão, as tensões nas cordas 1 e 2, em newton, serão
A aceleração: T1 = 0 e T2 = 200; frenagem: T1 = 600 e T2 = 0.
B aceleração: T1 = 0 e T2 = 200; frenagem: T1 = 1 400 e T2 = 0.
C aceleração: T1 = 0 e T2 = 600; frenagem: T1 = 600 e T2 = 0.
D aceleração: T1 = 560 e T2 = 0; frenagem: T1 = 0 e T2 = 960.
E aceleração: T1 = 640 e T2 = 0; frenagem: T1 = 0 e T2 = 1 040.
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há 2 anos

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há 4 meses

Para resolver essa questão, precisamos analisar as forças atuantes na carga durante a aceleração e a frenagem do caminhão. 1. Aceleração do caminhão (3 m/s²): - A força resultante que atua na carga é dada pela segunda lei de Newton: \( F = m \cdot a \). - A massa \( M = 200 \, \text{kg} \) e a aceleração \( a = 3 \, \text{m/s}^2 \). - A força resultante é \( F = 200 \cdot 3 = 600 \, \text{N} \). - O peso da carga é \( P = M \cdot g = 200 \cdot 10 = 2000 \, \text{N} \). - O coeficiente de atrito estático é \( \mu = 0,2 \), então a força de atrito máxima é \( F_a = \mu \cdot P = 0,2 \cdot 2000 = 400 \, \text{N} \). - Como a força resultante (600 N) é maior que a força de atrito (400 N), a carga tende a se mover para frente, e a tensão nas cordas deve equilibrar essa força. Portanto, a tensão nas cordas 1 e 2 será: - \( T_1 = 0 \) e \( T_2 = 200 \, \text{N} \) (tensão na corda 2). 2. Frenagem do caminhão (5 m/s²): - A força resultante durante a frenagem é \( F = m \cdot a = 200 \cdot 5 = 1000 \, \text{N} \). - A carga tende a se mover para frente, e a força de atrito ainda é 400 N. - A força total que atua na carga é a soma da força de atrito e a tensão na corda 1, que deve equilibrar a força resultante: - \( T_1 + F_a = 1000 \). - Como \( F_a = 400 \), temos \( T_1 + 400 = 1000 \) → \( T_1 = 600 \, \text{N} \). - A tensão na corda 2 será \( T_2 = 0 \). Agora, analisando as alternativas: A) Aceleração: T1 = 0 e T2 = 200; frenagem: T1 = 600 e T2 = 0. B) Aceleração: T1 = 0 e T2 = 200; frenagem: T1 = 1 400 e T2 = 0. C) Aceleração: T1 = 0 e T2 = 600; frenagem: T1 = 600 e T2 = 0. D) Aceleração: T1 = 560 e T2 = 0; frenagem: T1 = 0 e T2 = 960. E) Aceleração: T1 = 640 e T2 = 0; frenagem: T1 = 0 e T2 = 1 040. A alternativa correta é a A): Aceleração: T1 = 0 e T2 = 200; frenagem: T1 = 600 e T2 = 0.

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há 2 anos

Para resolver esse problema, é necessário aplicar as leis de Newton e as equações do movimento. Na situação de aceleração, a carga está prestes a se mover para trás, então a força resultante deve ser para frente. A força resultante é dada por F = M * a, onde M é a massa da carga e a é a aceleração do caminhão. Portanto, F = 200 * 3 = 600 N. A força resultante é dividida entre as duas cordas, então a tensão na corda 2 é igual a 600 N. Para a corda 1, é necessário considerar a força de atrito estático entre a carga e o assoalho da carroceria. A força de atrito estático é dada por f = μ * N, onde μ é o coeficiente de atrito estático e N é a força normal. A força normal é igual ao peso da carga, que é dado por N = M * g, onde g é a aceleração da gravidade. Portanto, N = 200 * 10 = 2000 N. Substituindo na equação do atrito estático, temos f = 0,2 * 2000 = 400 N. A tensão na corda 1 é igual a T1 = F + f = 600 + 400 = 1000 N. Portanto, a alternativa correta é a letra C: aceleração: T1 = 0 e T2 = 600; frenagem: T1 = 600 e T2 = 0.

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