FAMECA 2017 — questão 36 de Física
Enunciado em texto
Uma pessoa exercita-se em um aparelho deslocando um conjunto de peso total igual a 600 N, que desliza sem atrito por trilhos inclinados de 45º em relação à horizontal, como mostra a figura.
[Figura: uma pessoa deitada num aparelho de leg press empurra com os pés uma plataforma com anilhas, que corre por trilhos inclinados; em um desenho as pernas estão dobradas e, no outro, esticadas.]
(http://workoutlabs.com)
Considere sen 45º = cos 45º = 0,7, a aceleração da gravidade igual a e que a força aplicada pela pessoa tenha direção paralela aos trilhos. Se em determinado momento do exercício o peso estiver subindo acelerado, com aceleração de , a intensidade da força aplicada pela pessoa vale
(A) 120 N.
(B) 420 N.
(C) 600 N.
(D) 540 N.
(E) 720 N.
(Enunciado e figura: Vestibular FAMECA 2017, Conhecimentos Gerais — FAMECA/Vunesp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade de Medicina de Catanduva (FAMECA/UNIFIPA) e à Fundação VUNESP.
Resolução comentada
O que a questão pede: a força que a pessoa faz, ao longo dos trilhos, para acelerar o conjunto para cima.
Passo 1 — as forças ao longo dos trilhos. Sem atrito, ao longo do trilho atuam a força F da pessoa (para cima) e a componente do peso paralela ao trilho (para baixo):
Passo 2 — a massa.
Passo 3 — 2ª lei de Newton ao longo do trilho. O conjunto sobe acelerando, então a resultante aponta para cima:
⚠️ A armadilha: parar em 420 N (alternativa B), que é a força para subir com velocidade constante. Para acelerar, a pessoa precisa de mais 120 N. Outra é usar o peso inteiro, 600 N, como se o trilho fosse vertical.
A ideia em uma frase: no plano inclinado sem atrito, F − P·senθ = ma.
Resposta: alternativa D (540 N).
Vídeo em breve
A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.
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