Questão 2
ITA 2012
(ITA - 2012 - 2 fase)
O arranjo de polias da figura é preso ao teto para erguer uma massa de 24 kg, sendo os fios inextensíveis, e desprezíveis as massas das polias e dos fios. Desprezando os atritos, determine:
a) O valor do módulo da força necessário para equilibrar o sistema.
b) O valor do módulo da força necessário para erguer a massa com velocidade constante.
c) A força ( ou peso?) que realiza maior trabalho, em módulo, durante o tempo T em que a massa está sendo erguida com velocidade constante.
Gabarito:
Resolução:
a) Se o sistema está em equilíbrio estático, a resultante das forças é nula. A figura ilustra essa situação de equilíbrio.
b) Se o sistema é erguido com velocidade constante, é uma situação de equilíbrio dinâmico. A resultante das forças também é nula. Assim
c) Enquanto o corpo sobe h, a extremidade livre do fio desce 4h. Como a velocidade é constante, de acordo com a conclusão do item anterior: .
Calculando os módulos dos trabalhos, o trabalho da força peso será igual ao trabalho da força .