UEM 2011 (Inverno, Conhecimentos Específicos) — questão 10 de Física
Enunciado em texto
Dois corpos, A e B, estão conectados por um fio inextensível que passa por uma polia, como ilustra a figura que segue:
[Figura: um plano inclinado (triângulo retângulo) apoiado no chão, com o ângulo θ na base à direita e o lado vertical à esquerda; no topo do lado vertical há uma polia. O corpo B está apoiado sobre a rampa e o corpo A pende verticalmente ao lado da face vertical, os dois ligados pelo fio que passa pela polia.]
Os corpos A e B estão inicialmente em repouso e possuem massas m_A e m_B, respectivamente. Com base nessas informações, despreze as massas do fio e da polia e o atrito entre as superfícies em contato, analise as alternativas e assinale o que for correto.
(01) Se m_A = m_B, os corpos A e B continuarão em repouso.
(02) Se m_A = 2m_B, o módulo do vetor aceleração é dado por , em que g é a aceleração gravitacional e θ é o ângulo entre o plano inclinado e a superfície horizontal.
(04) Quando os corpos A e B estão em repouso, nenhuma força atua sobre esses corpos.
(08) As forças de tração que o fio exerce no corpo A e no corpo B têm o mesmo módulo.
(16) Na direção normal à superfície do plano inclinado, a força resultante que atua sobre o corpo B é nula.
(Enunciado e figura: Vestibular UEM 2011 (Inverno), Conhecimentos Específicos — UEM/CVU.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual de Maringá (UEM), Comissão Central do Vestibular Unificado (CVU).
Resolução comentada
O que a questão pede: analisar o sistema bloco pendurado + bloco na rampa lisa.
Passo 1 — as forças que movem o sistema: A é puxado para baixo pelo peso ; B é puxado rampa abaixo pela componente . O fio liga os dois:
(01) Falsa. Com , a força para o lado de A é e a do lado de B é (θ < 90°). Sem atrito, nada equilibra essa diferença: A desce e B sobe a rampa.
(02) Verdadeira. Com :
(04) Falsa. Em repouso a resultante é nula, mas atuam peso, tração e (em B) a normal. Repouso não significa ausência de forças.
(08) Verdadeira. Fio ideal (sem massa) passando por polia ideal (sem massa e sem atrito): a tração é a mesma ao longo de todo o fio.
(16) Verdadeira. B não sai da rampa nem afunda nela: não há aceleração na direção normal. Lá, e a resultante é zero.
⚠️ A armadilha: a (01). Massas iguais não garantem equilíbrio, porque só a componente do peso de B puxa ao longo da rampa.
A ideia em uma frase: no plano inclinado, só a componente P sen θ do peso age ao longo da rampa; compare-a com o peso do bloco pendurado.
Resposta: soma 26 (02 + 08 + 16).
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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