Santa Marcelina 2019 — questão 52 de Física

Gabarito CDinâmica — corpo em repouso num plano inclinado liso preso por um fioProcesso Seletivo Medicina · 1º semestre · Conhecimentos Gerais
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 52 de Física do Santa Marcelina 2019

Enunciado em texto

Na vitrine de uma joalheria, um pingente de 20 g encontra-se em exposição sobre um mostrador de acrílico, mantido sob inclinação de 53º em relação ao plano horizontal.

[Figura: mostrador de acrílico amarelo, inclinado; o pingente está apoiado sobre ele, preso por um cordão que sobe paralelo à superfície do mostrador, a partir de uma argola no pingente (indicada como “Argola”).]

Desprezando o atrito entre o pingente e o mostrador, considerando que a aceleração da gravidade seja 10 m/s210\ \text{m/s}^2, que sen 53º = 0,8 e que cos 53º = 0,6, a intensidade da força exercida pelo cordão na argola do pingente é

(A) 0,24 N.

(B) 0,08 N.

(C) 0,16 N.

(D) 0,40 N.

(E) 0,02 N.

(Enunciado e figura: Vestibular Santa Marcelina 2019 (1º semestre) — FASM/Vunesp.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade Santa Marcelina (FASM) e à Fundação VUNESP.

Resolução comentada

O que a questão pede: a tração no cordão que segura o pingente parado sobre o plano inclinado sem atrito.

Passo 1 — o peso. Com m = 20 g = 0,020 kg:

P=m g=0,020×10=0,20 NP = m\,g = 0{,}020 \times 10 = 0{,}20\ \text{N}

Passo 2 — decompor o peso. A componente perpendicular ao plano é equilibrada pela normal. A componente ao longo do plano, que puxa o pingente rampa abaixo, só pode ser equilibrada pelo cordão (não há atrito), que é paralelo ao plano:

T=P sen 53∘=0,20×0,8T = P\,\text{sen}\,53^{\circ} = 0{,}20 \times 0{,}8

T=0,16 NT = 0{,}16\ \text{N}

⚠️ A armadilha: usar o cosseno (0,20 × 0,6 = 0,12 N, que é a normal), ou não converter 20 g em kg e achar valores 1000 vezes maiores. A componente que desce a rampa é P·sen θ, com θ o ângulo de inclinação.

A ideia em uma frase: num plano inclinado liso, o que segura o corpo ao longo da rampa equilibra P·sen θ.

Resposta: alternativa C (0,16 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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