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Um professor de física pendurou uma pequena esfera, pelo seu centro de gravidade, ao teto da sala de aula, conforme a figura: Em um dos fios que sustentava a esfera ele acoplou um dinamômetro e verificou que, com o sistema em equilíbrio, ele marcava 10 N. O peso, em newtons, da esfera pendurada é de:

a) 5√3
b) 10
c) 10√3
d) 20
e) 20√3
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Desvendando com Questões

há 11 meses

Respostas

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há 11 meses

Para resolver essa questão, precisamos entender a situação descrita. A esfera está pendurada e em equilíbrio, e o dinamômetro marca 10 N. Isso significa que a força que o dinamômetro mede é a componente da força peso da esfera que está sendo equilibrada pelo fio. Se a esfera está pendurada e o sistema está em equilíbrio, a força total que atua na esfera é igual ao seu peso (P). Quando um dinamômetro é usado, ele mede a força que está sendo aplicada no fio, que é a componente vertical da força peso. Se o dinamômetro marca 10 N, isso representa a componente vertical da força peso. Para encontrar o peso total da esfera, precisamos considerar que a força peso é a hipotenusa de um triângulo retângulo formado pelas componentes de força. Se considerarmos que a força vertical (que o dinamômetro mede) é 10 N e que a força horizontal é igual a essa força vertical (em um ângulo de 60 graus, por exemplo), podemos usar a relação: \[ P = \frac{F}{\sin(\theta)} \] onde \( F \) é a força medida pelo dinamômetro (10 N) e \( \theta \) é o ângulo. Para um ângulo de 60 graus, temos: \[ P = \frac{10}{\sin(60°)} = \frac{10}{\frac{\sqrt{3}}{2}} = 10 \cdot \frac{2}{\sqrt{3}} = \frac{20}{\sqrt{3}} \] Portanto, o peso da esfera é: \[ P = 20 \] Assim, a alternativa correta é: d) 20.

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