Questões de Dinâmica e leis de Newton da Famema

A bolsa fica em equilíbrio sob o peso e as trações nos dois lados da alça. Na figura, θ é o ângulo entre cada lado da alça e a horizontal.

1. Peso
P = m · g = 1,6 × 10 = 16 N

2. Equilíbrio vertical
Cada lado tem tração T, com componente vertical T · sen θ:
2 · T · sen θ = P
2 · T · 0,8 = 16
1,6 · T = 16 → T = 10 N

(As componentes horizontais, T · cos θ, se anulam entre os dois lados.)

Resposta: C

Por que as outras atraem: dividir o peso por 2 sem decompor dá 8 N (A); usar cos θ no lugar de sen θ dá cerca de 13,3 N; esquecer os dois lados dá 20 N (E).

Dica: decomponha cada tração na direção do peso; o seno ou o cosseno depende de qual ângulo o problema deu.

O trator aplica F no vagão 01, que puxa o vagão 02 pelo engate.

1. Aceleração dos dois vagões (massa total: M do vagão 01 vazio + M + m do vagão 02 cheio):

F = (2M + m) · a → a = F/(2M + m)

2. Força no engate: o engate é a única força horizontal no vagão 02 (sem atritos):

T = (M + m) · a = (M + m) · F/(2M + m)

Resposta: E

Por que as outras atraem: A simplifica para F, como se o engate transmitisse toda a força; mas parte de F acelera o vagão 01. C e D nem têm unidade de força.

Dica: para achar a tração num engate, isole o bloco que vem depois dele: T = (massa puxada) × a.