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Na figura abaixo, o bloco 1 tem massa m1 = 350 g, o bloco 2 tem massa m2 = 400 g, e a polia, que está montada em um eixo horizontal com atrito desprezível, tem raio R = 5,00 cm. Quando o sistema é liberado a partir do repouso, o bloco 2 cai 64,0 cm em 2,00 s sem que a corda desliza na borda da polia. Qual é o torque resultante sobre a polia?
13 mNm no sentido anti-horário
374,2 mNm no sentido horário
0
13 mNm no sentido anti-horário
250 mNm no sentido anti-horário
120 mNm no sentido horário
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Desenvolvendo com Questões

há 2 anos

Respostas

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há 2 anos

Para calcular o torque resultante sobre a polia, precisamos primeiro determinar a força que atua sobre o bloco 2 e, em seguida, usar essa força para calcular o torque. 1. Calcular a aceleração do sistema: O bloco 2 cai 64,0 cm (0,64 m) em 2,00 s. Usando a fórmula da cinemática: \[ s = ut + \frac{1}{2}at^2 \] onde \(s\) é a distância, \(u\) é a velocidade inicial (0), \(a\) é a aceleração e \(t\) é o tempo. Assim: \[ 0,64 = 0 + \frac{1}{2}a(2^2) \] \[ 0,64 = 2a \implies a = \frac{0,64}{2} = 0,32 \, \text{m/s}^2 \] 2. Calcular a força que atua sobre o bloco 2: A força que atua sobre o bloco 2 é dada por: \[ F = m_2 \cdot g - T \] onde \(T\) é a tensão na corda e \(g \approx 9,81 \, \text{m/s}^2\). A massa \(m_2\) em kg é: \[ m_2 = 0,4 \, \text{kg} \] Portanto: \[ F = 0,4 \cdot 9,81 - T \] 3. Usar a segunda lei de Newton: Para o bloco 2: \[ m_2 \cdot a = m_2 \cdot g - T \] Substituindo \(a\): \[ 0,4 \cdot 0,32 = 0,4 \cdot 9,81 - T \] \[ 0,128 = 3,924 - T \implies T = 3,924 - 0,128 = 3,796 \, \text{N} \] 4. Calcular o torque na polia: O torque \(\tau\) é dado por: \[ \tau = T \cdot R \] onde \(R = 0,05 \, \text{m}\): \[ \tau = 3,796 \cdot 0,05 = 0,1898 \, \text{Nm} = 189,8 \, \text{mNm} \] 5. Determinar o sentido do torque: Como o bloco 2 está caindo, o torque será no sentido horário. Portanto, a resposta correta é 189,8 mNm no sentido horário. Como essa opção não está listada, pode haver um erro nas opções fornecidas. Verifique os cálculos ou as opções novamente.

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