Uma esfera de massa M está presa a um fio T, inextensível e ...

Uma esfera de massa M está presa a um fio T, inextensível e de massa desprezível, fixado, no ponto P, no teto de um vagão, e também presa a uma mola, de constante elástica k, que apresenta uma extremidade fixa no ponto A, na lateral do vagão. Quando o vagão está em movimento uniforme, o fio encontra-se alinhado com a vertical, e a mola não apresenta deformação.



Quando o vagão se encontra em movimento uniformemente acelerado, o fio T faz um ângulo a com a direção vertical, e a mola se deforma de um comprimento x e assume a posição horizontal, conforme ilustra a figura acima. Sabendo-se que a aceleração da gravidade local é g, a aceleração do vagão, nessa situação, é