Provão Paulista 2023 (3ª série, 2ª aplicação) — questão 34 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: a aceleração do bloco B, que é mais pesado e desce, puxando o bloco A para cima.

Passo 1 — as forças. Os dois blocos estão pendurados na mesma corda, então se movem juntos, com a mesma aceleração em módulo (B desce, A sobe). O peso de B é 240 N e o de A, 160 N. A tração T é a mesma nos dois lados da corda (corda leve e roldanas sem atrito).

Passo 2 — a 2ª lei de Newton em cada bloco:

$$\text{B:}\ \ 240 - T = 24\,a$$

$$\text{A:}\ \ T - 160 = 16\,a$$

Passo 3 — somando as duas equações, a tração se cancela:

$$240 - 160 = (24 + 16)\,a$$

$$80 = 40\,a \Rightarrow a = 2\ \text{m/s}^2$$

Conferindo: a tração vale $T = 160 + 16 \times 2 = 192$ N, menor que o peso de B (240 N), que por isso desce acelerado, e maior que o peso de A (160 N), que por isso sobe acelerado.

⚠️ A armadilha: dividir a diferença dos pesos só pela massa de B, $80/24 \approx 3{,}3$ m/s², ou só pela de A, $80/16 = 5$ m/s² (alternativa B). A força resultante, 80 N, acelera as duas massas juntas, 40 kg.

A ideia em uma frase: na máquina de Atwood, a diferença dos pesos acelera a soma das massas: a = (m_B − m_A)g/(m_A + m_B).

Resposta: alternativa D (2 m/s$^{2}$).