UEM 2015 (Verão) — questão 38 de Física

Gabarito 15Dinâmica — blocos ligados por fio puxados por força horizontal: tração, aceleração e cinemáticaVestibular de Verão · Conhecimentos Gerais (somatória)
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 38 de Física do UEM 2015 (Verão)

Enunciado em texto

Dois blocos, A e B, estão em repouso sobre uma superfície plana e horizontal. O bloco A está a uma certa distância à direta do bloco B ao qual é conectado por um fio inextensível e de massa desprezível. No instante t = 0 s, sobre o bloco A é aplicada uma força constante de módulo F, na direção horizontal e no sentido da esquerda para a direita. Considerando os blocos A e B como sendo pontos materiais, que suas massas são respectivamente mAm_A e mBm_B, e desprezando os atritos, assinale o que for correto.

(01) O módulo da força de tração que atua no fio é de (mBFmA+mB)\left(\frac{m_B F}{m_A + m_B}\right).

(02) O módulo da aceleração adquirida pelo bloco B é de (FmA+mB)\left(\frac{F}{m_A + m_B}\right).

(04) O módulo da velocidade do bloco A após um intervalo de tempo Δt\Delta t s é de (Δt FmA+mB)\left(\frac{\Delta t\,F}{m_A + m_B}\right).

(08) O deslocamento realizado pelo bloco B no intervalo de tempo Δt\Delta t s é de ((Δt)2F2(mA+mB))\left(\frac{(\Delta t)^2 F}{2(m_A + m_B)}\right).

(16) As forças, que o fio exerce sobre os blocos A e B, têm o mesmo módulo, a mesma direção e o mesmo sentido.

(Enunciado: Vestibular UEM 2015 (Verão) — 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: aplicar a segunda lei de Newton ao conjunto e a cada bloco, e depois o MUV.

Passo 1 — aceleração do conjunto: o fio inextensível faz os dois blocos andarem juntos. A única força horizontal externa é F:

a=FmA+mBa = \frac{F}{m_A + m_B}

Passo 2 — tração: B está à esquerda, puxado pelo fio para a direita; é a única força horizontal sobre ele:

T=mB a=mB FmA+mBT = m_B\,a = \frac{m_B\,F}{m_A + m_B}

(01) Verdadeira.

(02) Verdadeira. Os dois blocos têm a mesma aceleração, a do conjunto.

(04) Verdadeira. Partindo do repouso, com aceleração constante:

v=a Δt=Δt FmA+mBv = a\,\Delta t = \frac{\Delta t\,F}{m_A + m_B}

(08) Verdadeira. Partindo do repouso:

d=a (Δt)22d = \frac{a\,(\Delta t)^2}{2}

d=(Δt)2 F2(mA+mB)d = \frac{(\Delta t)^2\,F}{2(m_A + m_B)}

(16) Falsa. O fio puxa cada bloco na direção dele mesmo: puxa B para a direita (rumo a A) e puxa A para a esquerda (rumo a B). Mesmo módulo e mesma direção, mas sentidos opostos.

⚠️ A armadilha: na (01), usar mAm_A no numerador. A tração acelera só o bloco que está “sendo rebocado”, o B; a força F é quem acelera os dois.

A ideia em uma frase: a força externa acelera o conjunto; a tração é só o que é preciso para arrastar o bloco de trás.

Resposta: soma 15 (01 + 02 + 04 + 08).

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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