Uma grua, em um canteiro de obras, irá levantar uma pe...

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Q920428 Física
Uma grua, em um canteiro de obras, irá levantar uma peça de concreto de duas toneladas inicialmente em repouso. A peça de concreto será encaixada em pilares e a grua exerce uma força de 60 kN para cima sobre a peça de concreto. Considere‐se essa força suficiente para levantar a peça, vencendo a força da gravidade, que atua ao longo de uma distância de 4 m.
Com base nesse caso hipotético, considerando um sistema de referência no qual a força peso é negativa e assumindo que a aceleração da gravidade seja igual a 10 m/s2 , assinale a alternativa correta.
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Observação: a letra "d" está errada porque a força gravitacional faz Trabalho negativo, pois enquanto a máquina traciona a pedra para cima, a força gravitacional puxa a pedra para baixo, formando vetores de mesma direção, porém de sentidos opostos.

Resolução da letra "e" (gabarito)

Fr = m.a

60x10^3 - 2x10^4 = 2x10^3.a

Força aplicada pela máquina - Força peso Massa da pedra . aceleração

a= 20 m/s^2

Quando o tempo não é dado e nem é perguntado, torriceli é usado!

VF^2 = Vo^2 + 2.a.d

VF^2 = 0 + 2.20.4m

VF = 4 √10 m/s

 

Obs: eu não concordo muito com o gabarito, pois ele fala "a velocidade de subida", e o certo, ao meu ver, sera velocidade final do objeto.

Alguém poderia dizer onde está o erro da letra b?

A) Errado

Tg=F*d (trabalho da grua é a força vezes a distância); Tg=60*4 → Tg=240.

________________________________

B) Errado

Tp=F*d (Como não se sabe a força peso,vamos fragmentar o 'F' na equação da força 'F=m*a' [Força é a massa vezes a aceleração]) Tp=F*d→Tp=m*g*d → Tp=2*-10*4→ Tp =- 80

A questão diz: "a força peso é negativa ". Ela vai contra o movimento e por isso é negativa. 80 ≠ -80

D) Errado

A força gravitacional realiza trabalho, porém, trabalho contra o sentido do movimento, portanto, negativo.

________________________________

C)Errado

T=Tg-Tp (Trabalho total é o trabalho da grua menos o trabalho da força peso)

T=240-80→ T=160

________________________________

E)Certo

Para saber a velocidade, já temos a distância, mas ainda precisamos achar a aceleração.

T=F*d→T=m*a*d→160=2*a*4→160=8a→a=160/8→ a=20m/s²

Agora, aplicando os dados obtidos na equação de torricelli:

v²=2ad (velocidade ao quadrado é igual a duas vezes a aceleração vezes a distância)

v²=2*20*4→v=40*4→ v=4²*10→v=4√10



a) O trabalho na física sempre é realizado por uma força (errado)

b) -80kJ (errado)

c) (errado)

d) (errado)

e) a velocidade não é constante (errado)

Todas erradas, poderia ser anulada, agora se a letra e tivesse sido escrita assim:

A velocidade da peça quando está à 4m da referência é de 410 (Correto)

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