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Física

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A figura mostra duas caixas iguais conectadas entre si por meio de fio de polia ideais. O coeficiente de atrito entre cada bloco e a superfície prismática vale μ = 0,5 e a gravidade local vale g.
Determine a maior aceleração a com que o sistema pode ser acelerado horizontalmente para a direita, sem que os blocos escorreguem em relação ao prisma.
Dado: senα = 0,6 cosα =0,8
a) a = 10 m/s2
b) a = 5 m/s2
c) a = 2,5 m/s2
d) a = 1 m/s2
e) a = 15 m/s2
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Questões Para o Saber

há 4 semanas

Respostas

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há 4 semanas

Para resolver essa questão, precisamos considerar as forças que atuam sobre os blocos e a condição para que eles não escorreguem. 1. Forças em cada bloco: Cada bloco tem a força de atrito que atua contra o movimento. A força de atrito máxima é dada por \( F_{atrito} = \mu \cdot N \), onde \( N \) é a força normal. Para um bloco em um plano inclinado, a força normal é \( N = m \cdot g \cdot \cos(\alpha) \). 2. Cálculo da força de atrito: - \( N = m \cdot g \cdot \cos(\alpha) = m \cdot g \cdot 0,8 \) - \( F_{atrito} = \mu \cdot N = 0,5 \cdot (m \cdot g \cdot 0,8) = 0,4 \cdot m \cdot g \) 3. Força resultante: Para que o sistema não escorregue, a força resultante que atua sobre cada bloco deve ser menor ou igual à força de atrito máxima. A força resultante é dada pela massa do bloco multiplicada pela aceleração \( a \): - \( F_{resultante} = m \cdot a \) 4. Condição para não escorregar: - \( m \cdot a \leq 0,4 \cdot m \cdot g \) - Cancelando \( m \) (desde que \( m \neq 0 \)): - \( a \leq 0,4 \cdot g \) 5. Substituindo \( g \): Considerando \( g = 10 \, m/s^2 \) (valor aproximado da gravidade): - \( a \leq 0,4 \cdot 10 \) - \( a \leq 4 \, m/s^2 \) Portanto, a maior aceleração que o sistema pode ter sem que os blocos escorreguem é de 4 m/s². Analisando as alternativas: a) 10 m/s² - muito maior que 4. b) 5 m/s² - maior que 4. c) 2,5 m/s² - menor que 4, mas não é a maior aceleração. d) 1 m/s² - menor que 4, mas não é a maior aceleração. e) 15 m/s² - muito maior que 4. A alternativa correta, que é a maior aceleração que não faz os blocos escorregarem, é c) a = 2,5 m/s².

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