Força de Tração

Confira questões resolvidas sobre a Força de Tração:

1) (Unirio) - Uma força F vetorial de modulo igual a 16 N, paralela ao plano, está sendo aplicada por um sistema de 2 blocos, A e B, ligados por uma corda inflexível de massa desprezível. A massa do bloco A é 3 Kg, a massa de B é 5 Kg, e não há atrito com a superfície. Calculando a tensão do fio obtemos?

a) 2 N

b) 6 N

c) 8 N

d) 10 N

e) 16 N

Resposta: b.

Resolução:

FRA --> mA . a = T

FRB --> mB . a = F - T

___________________

mA . a + mB . a = F

3 . a + 5 . a = 16

3a + 5a = 16

8 a = 16

a = 16/8

a = 2 m/s²

T = mA . a

T = 3 . 2

T = 6 N

2) Veja a figura abaixo, nela temos um bloco de massa m = 8 kg suspenso por uma corda. Adotando g = 10 m/s², determine o valor da tração na corda e marque a opção correta.

a) 80 N

b) 100 N

c) 120 N

d) 10 N

e) 8 N

Resposta: a.

Resolução:

T - P = 0

T = P

T = 8 . 10

T = 80 N

3) (UEL) - Os três corpos, A, B e C, representados na figura a seguir têm massas iguais, m = 3,0kg.

O plano horizontal, onde se apóiam A e B, não oferece atrito, a roldana tem massa desprezível e a aceleração local da gravidade pode ser considerada g = 10m/s2 . A tração no fio que une os blocos A e B tem módulo:

a) 10 N

b) 15 N

c) 20 N

d) 25 N

e) 30 N.

Resposta: a.

Resolução:

C: PC - T1 = mC . a

B: T1 - T2 = mB . a

A: T2 =  mA . a

________________

PC = (mC + mB + mA) . a

mC . g = (mC + mB + mA) . a

3 . 10 = (3 + 3 + 3) . a

30 = 9.a

a = 30/9 = 10/3 m/s²

Substituindo na fórmula de A:

T2 = mA . a

T2 = 3 . 10/3

T2 = 10 N

4) (UFSM) - O bloco da figura está em repouso sobre um plano horizontal perfeitamente liso. A partir do instante t = 0s, passa, a atuar sobre o bloco uma força constante de módulo igual a 15 N, e esse bloco atinge a velocidade de 20 m/s no instante t = 4s. A massa do bloco é, em kg,

a) 3

b) 6

c) 9

d) 12

e) 15

Resposta: a.

Resolução:

a = Δv/Δt

a = (20-0)/(4-0)

a = 5 m/s²

FR = m . a

15 = m . 5

m = 15/5

m = 3 kg

5) (VUNESP) - Dois blocos A e B, de massas 2,0 kg e 6,0 kg, respectivamente, e ligados por um fio, estão em repouso sobre um plano horizontal. Quando puxado para a direita pela força F mostrada na figura, o conjunto adquire aceleração de 2,0 m/s².

Nestas condições, pode-se afirmar que o módulo da resultante das forças que atuam em A e o módulo da resultante das forças que atuam em B valem, em Newtons, respectivamente,

a) 4 e 16

b) 16 e 16

c) 8 e 12

d) 4 e 12

e) 1 e 3

Resposta: d.

Resolução:

As intensidades das forças resultantes em A e em B são, de acordo com a segunda lei de Newton, dadas por:

FRA = mA . a

FRA = 2 . 2

FRA = 4 N

FRB = mB . a

FRB = 6 . 2

FRB = 12 N

Obs: a questão pede a força resultante em B... se pedisse a força exercida no sistema o resultado seria outro.

6) (UNIFESP) - Na representação da figura, o bloco A desce verticalmente e traciona o bloco B, que se movimenta em um plano horizontal por meio de um fio inextensível. Considere desprezíveis as massas do fio e da roldana e todas as forças de resistência ao movimento.

Suponha que, no instante representado na figura, o fio se quebre. Pode-se afirmar que, a partir desse instante,

a) o bloco A adquire aceleração igual à da gravidade; o bloco B pára.

b) o bloco A adquire aceleração igual à da gravidade; o bloco B passa a se mover com velocidade constante.

c) o bloco A adquire aceleração igual à da gravidade; o bloco B reduz sua velocidade e tende a parar.

d) os dois blocos passam a se mover com velocidade constante.

e) os dois blocos passam a se mover com a mesma aceleração.

Resposta: b.

Resolução:

O bloco A adquire aceleração igual à da gravidade; o bloco B passa a se mover com velocidade constante (2ª Lei de Newton).

7) (UFSJ) - Dois blocos de mesmo formato estão dispostos como na figura abaixo.

Considerando-se que o bloco de cima tem massa M, e o de baixo, massa 2 M. Aplicando-se um impulso no bloco de baixo, na direção horizontal, de modo a movimentá-lo, e considerando-se que o atrito entre os blocos é nulo, espera-se que:

a) ambos os blocos se movam na mesma direção da força aplicada.

b) ambos os blocos se movam na mesma direção do impulso aplicado, mas em sentidos opostos.

c) o bloco de cima caia, pois não será arrastado junto com o bloco de baixo.

d) o bloco de baixo adquira metade da velocidade do bloco de cima.

Resposta: c.

Resolução:

Se não existe atrito, ao puxar o bloco de baixo, nenhuma força vai mover o de cima e portanto ele cai.

8) PUC - Na montagem mostrada na figura, os corpos A e B estão em repouso e todos os atritos são desprezíveis.
Sen 45º = 0,7.
O corpo B tem uma massa de 8,0 kg. Qual é então o peso do corpo A em Newtons?

Resposta: 114,2 N.

Resolução:

Cálculo do peso de B:

PB = mB . a

PB = 8 . 10

PB = 80 N

T = PB

T = 80 N

Decomposição do peso de A:

PAx = PA . sen 45º

80 = PA . 0,7

PA = 80/0,7

PA = 114,2 N

9) Três blocos, A, B e C, deslizam sobre uma superfície horizontal cujo atrito com estes corpos é desprezível, puxados por uma força F de intensidade 6,0N. Dados: A aceleração do Sistema é de 0,60 m/s², e as massas de A e B são respectivamente 2,0 kg e 5,0 kg.

Determine:

a) a massa do corpo C, em kg;

b) a tração em newton (N) que une o bloco B e C

c) a tração em newton (N) que une o bloco A e B

Resposta: 3 Kg / 4,2 N / 1,2 N.

Resolução:

a)

Aplicando a 2ª lei de Newton, temos:

F = (mA + mB + mC) . a

6 = (2 + 5 + mC) . 0,6

6/0,6 = 7 + mC

mC = 10 - 7

mC = 3 Kg

b)

T = (mA + mB) . a

T = (2 + 5) . 0,6

T = 7 . 0,6

T = 4,2 N

c)

A tração no fio entre A e B é a força resultante em A, portanto:

T = mA . a

T = 2 . 0,6

T = 1,2 N

TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO:

Dois blocos, de massas m1=3,0 kg e m2=1,0 kg, ligados por um fio inextensível, podem deslizar sem atrito sobre um plano horizontal. Esses blocos são puxados por uma força horizontal F de módulo F=6 N, conforme a figura a seguir.

(Desconsidere a massa do fio).

10) (UFRGS 2012) - A tensão no fio que liga os dois blocos é

a) zero.

b) 2,0 N.

c) 3,0 N.

d) 4,5 N.

e) 6,0 N.

Resposta: d.

Resolução:

Analisando as forças atuantes no sistema, podemos notar que a força F é responsável pela aceleração dos dois blocos. Portanto:

F = (m1 + m2) . a

6 = (3 + 1) . a

a = 6/4

a = 1,5 m/s²

Analisando apenas o bloco 1, notamos que a tensão é a força responsável pela aceleração do mesmo:

T = m1.a

T = 3.1,5

T = 4,5 N

11) (ESPCEX 2012) - Um elevador possui massa de 1500 kg. Considerando a aceleração da gravidade igual a 10 m/s², a tração no cabo do elevador, quando ele sobe vazio, com uma aceleração de 3 m/s² , é de:

a) 4500 N

b) 6000 N

c) 15500 N

d) 17000 N

e) 19500 N

Resposta: e.

Resolução:

Pela Segunda Lei de Newton, temos:

F = m.a

T-P = m.a

T - 15000 = 1500.3

T = 4500 + 15000

T = 19500 N

12) O esquema abaixo representa uma máquina de Atwood que é formada por dois blocos A e B unidos por um fio ideal que passa por uma polia ideal. Os blocos A e B têm massas, respectivamente, mA = 5 kg e mB = 3 kg. O efeito do ar é desprezível e adota-se para a aceleração da gravidade o valor g = 10 m/s²

Determine:
a) o módulo da aceleração dos blocos A e B.
b) a intensidade da força que traciona o fio que liga os blocos A e B.
c) o valor da força de tração no fio que liga à polia ao teto.

Resposta: 2,5 / 37,5 / 75.

Resolução:

a)

FR = m.a

50-30 = (5+3).a

a = 20/8

a = 2,5 m/s²

b)

50-T = 5.2,5

T = 50-12,5

T = 37,5 N

c)

T(polia) = 2T = 2.37,5 = 75 N