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Uma empresa de demolição utiliza um guindaste, extremamente massivo, que se mantém em repouso e em equilíbrio estável no solo durante todo o proces...

Uma empresa de demolição utiliza um guindaste, extremamente massivo, que se mantém em repouso e em equilíbrio estável no solo durante todo o processo. Ao braço superior fixo da treliça do guindaste, ponto O, prende-se um cabo, de massa desprezível e inextensível, de 10 m de comprimento. A outra extremidade do cabo é presa a uma bola de 300 kg que parte do repouso, com o cabo esticado, do ponto A. Sabe-se que a trajetória da bola, contida em um plano vertical, do ponto A até o ponto B, é um arco de circunferência com centro no ponto O; que o módulo da velocidade da bola no ponto B, imediatamente antes de atingir a estrutura do prédio, é de 2 m/s; que o choque frontal da bola com o prédio dura 0,02 s; e que depois desse intervalo de tempo a bola para instantaneamente. Desprezando a resistência do ar e adotando g = 10 m/s2, calcule, em newtons, o módulo da força de tração no cabo no instante em que a bola é abandonada do repouso no ponto A.

FUVEST) Uma criança de 30 kg está em repouso no topo de um escorregador plano de 2,5 m de altura, inclinado em relação ao chão horizontal. Num certo instante, ela começa a deslizar e percorre todo o escorregador. Determine a) o módulo F da força de contato entre a criança e o escorregador; b) o módulo a da aceleração da criança. Note e adote: Forças dissipativas devem ser ignoradas. A aceleração local da gravidade é 10 m/s2. sen 30°= cos 60° =0,5. sen 60°= cos 30°= 0,9.

Essa pergunta também está no material:

Estudo Ativo Vol 2 - Ciências da Natureza-271-273
3 pág.

Enem Colégio Dom BoscoColégio Dom Bosco

Respostas

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a) Para calcular a força de contato entre a criança e o escorregador, é necessário utilizar a segunda lei de Newton, que diz que a força resultante sobre um corpo é igual ao produto de sua massa pela aceleração. Como a criança está em repouso no topo do escorregador, a força resultante sobre ela é nula. Quando ela começa a deslizar, a força resultante passa a ser a força peso, que é dada por Fp = m.g, onde m é a massa da criança e g é a aceleração da gravidade. Portanto, a força de contato entre a criança e o escorregador é igual à força peso, ou seja, F = Fp = m.g = 30 kg x 10 m/s² = 300 N. b) Para calcular a aceleração da criança, é necessário utilizar a equação de Torricelli, que relaciona a velocidade final de um corpo com sua velocidade inicial, a aceleração e o deslocamento. Como a criança parte do repouso, sua velocidade inicial é zero. A velocidade final pode ser calculada a partir da altura do escorregador, que é de 2,5 m. Utilizando a equação de Torricelli, temos: v² = v0² + 2.a.Δh v² = 0 + 2.10.2,5 v² = 50 v = √50 v ≈ 7,07 m/s Agora, podemos calcular a aceleração da criança utilizando a equação de Newton, que relaciona a força resultante com a massa e a aceleração: F = m.a Fp - F = m.a m.g - F = m.a a = (m.g - F) / m Substituindo os valores, temos: a = (30 x 10 - 300) / 30 a = 0 m/s² Portanto, a aceleração da criança é nula, o que significa que ela desce o escorregador com velocidade constante.

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