Logo Passei Direto
Buscar

Outros

UFRJ
Analise a figura abaixo. A figura mostra uma caixa de comprimento L, sendo arrastada em uma espécie confinado de largura D por meio de um cabo, na horizontal, cuja tensão tem módulo igual a T. A caixa possui massa m e o coeficiente de atrito cinético entre a caixa e o solo é igual a μc. Assinale a alternativa que corresponde ao intervalo de tempo Δt que o cabo deve atuar (conduzindo a partir do instante em que, partindo do repouso, adquira velocidade v > 0) para que ela percorra a distância ΔS = D - L sem colidir com os limites do espaço confinado, de modo que a caixa encerre o deslocamento com velocidade nula, evitando danos ao conteúdo do seu interior. Desconsidere a resistência do ar.
(A) \( \frac{2(D-L)m}{T-mg\mu_c} \)
(B) \( \sqrt{\frac{2(D-L)m}{T-mg\mu_c}} \)
(C) \( \frac{2(D-L)m^2g\mu_c}{T} \)
(D) \( m^2 \left( \frac{2(D-L)g\mu_c}{T(T-mg\mu_c)} \right) \)
(E) \( m \left( \frac{2(D-L)g\mu_c}{T(T-mg\mu_c)} \right)^{1/2} \)
User badge image

Enviado por extraindoquestoes_dev_tst+673682 há 2 semanas

Respostas

User badge image

Ed Inteligência Artificial do Passei Direto Verified user icon

há 2 semanas

Para resolver essa questão, precisamos analisar a situação descrita e aplicar as leis da física, especialmente a segunda lei de Newton e as equações do movimento. A caixa está sendo puxada por uma força de tensão \( T \) e enfrenta uma força de atrito \( F_{atrito} = \mu_c \cdot m \cdot g \). A força resultante que atua na caixa é dada por: \[ F_{resultante} = T - F_{atrito} = T - \mu_c \cdot m \cdot g \] Essa força resultante provoca uma aceleração \( a \) na caixa, que pode ser expressa pela segunda lei de Newton: \[ F_{resultante} = m \cdot a \] Portanto, temos: \[ a = \frac{T - \mu_c \cdot m \cdot g}{m} \] A caixa parte do repouso e precisa percorrer uma distância \( \Delta S = D - L \) e terminar com velocidade nula. Para isso, podemos usar a equação do movimento uniformemente acelerado: \[ v^2 = u^2 + 2a\Delta S \] Como a caixa parte do repouso (\( u = 0 \)) e termina com \( v = 0 \), a equação se torna: \[ 0 = 0 + 2a\Delta S \] Assim, a aceleração \( a \) pode ser expressa em termos do tempo \( \Delta t \): \[ \Delta S = \frac{1}{2} a (\Delta t)^2 \] Substituindo a expressão de \( a \): \[ \Delta S = \frac{1}{2} \left( \frac{T - \mu_c \cdot m \cdot g}{m} \right) (\Delta t)^2 \] Agora, isolando \( \Delta t \): \[ \Delta t = \sqrt{\frac{2m\Delta S}{T - \mu_c \cdot m \cdot g}} \] Substituindo \( \Delta S = D - L \): \[ \Delta t = \sqrt{\frac{2m(D - L)}{T - \mu_c \cdot m \cdot g}} \] Analisando as alternativas, a que mais se aproxima da nossa expressão é: (E) \( m \left( \frac{2(D-L)g\mu_c}{T(T-mg\mu_c)} \right)^{1/2} \) Entretanto, a expressão correta não se encaixa perfeitamente em nenhuma das alternativas dadas. A alternativa que mais se aproxima do formato que encontramos é a (B), que envolve a raiz quadrada, mas não é exatamente a mesma. Portanto, a resposta correta, considerando a análise, é a alternativa (B) \( \sqrt{\frac{2(D-L)m}{T-mg\mu_c}} \).

Essa resposta te ajudou?

0
Dislike0

Ainda com dúvidas?

Envie uma pergunta e tenha sua dúvida de estudo respondida!

Essa pergunta também está no material:

Mais perguntas desse material

Mais conteúdos dessa disciplina