Questões de Física - Máquina de Atwood e Associação de Blocos para Concurso

Uma associação de bairros resolveu pendurar algumas lâmpadas para melhorar a iluminação de uma praça. As lâmpadas foram penduradas usando os próprios fios com uma das extremidades no bocal da lâmpada e a outra presa aos postes formando um ângulo de 30° com a vertical, conforme a figura:



Considerando o fio ideal e cada conjunto de lâmpada com bocal com uma massa de 200 g, a tensão aplicada sobre cada fio de energia que sustenta a lâmpada é: (Considere g = 10 m/s²)

A Máquina de Atwood é uma ferramenta experimental valiosa para determinar a aceleração de um conjunto de massas. Considere uma configuração idealizada na qual o fio é inextensível, as massas tanto do fio quanto da roldana são desconsideradas e não há atrito ou resistência do ar. O sistema é composto por duas massas, M = 4 kg e m = 1 kg, como ilustrado na Figura 4 abaixo: 




Utilizando g = 10m/s², a aceleração das massas e a força de tensão no fio, respectivamente, são:

A figura a seguir apresenta três blocos A, B e C sustentados por duas roldanas.


Em um dado instante, a velocidade do bloco B é igual à do bloco C e, nesse mesmo instante, a velocidade do bloco A é de 2m/s para cima.
Desse modo, a velocidade do bloco B nesse instante é de

Alguns textos afirmam que o corpo humano pode ser considerado, de forma aproximada, como uma máquina térmica ideal, desconsiderando a perda de energia para o ambiente externo. Esse modelo acabaria sendo utilizado por alguns professores para o estudo da Primeira Lei da Termodinâmica. Assim, os alunos poderiam fazer, por exemplo, uma estimativa da energia ingerida diariamente por uma pessoa, a energia necessária para aquecer o corpo e o trabalho gerado. No entanto, o professor precisa ter cuidado com esse modelo, pois há alguns problemas que estão em desacordo com essa Lei.

Um desses problemas é

O projeto de instalação de uma luminária prevê que ela será sustentada por dois cabos muito leves e resistentes de acordo com esquema da figura abaixo.

Se a luminária tem uma massa M e a aceleração da gravidade é g, a alternativa que expressa corretamente a tensão T no cabo fixo nos pontos A e C é: