Aula: Aplicações da Segunda Lei de Newton: Roldana Horizontal Matemática

Nesta aula, nós vamos aprender como resolver problemas sobre o movimento de dois corpos ligados por uma corda que passa por uma roldana, em que um deles está numa mesa horizontal.

Plano de aula

Os alunos serão capazes de

encontrar forças e massas ausentes em sistemas que envolvem um corpo em um plano horizontal conectado a outro corpo suspenso abaixo de uma polia lisa;
utilizar a segunda lei do movimento de Newton e as equações do movimento para resolver problemas de plano horizontal e da polia;
encontrar a força exercida na polia conectando uma massa em uma superfície horizontal a uma massa suspensa verticalmente.

Lição de casa da aula

Q1:

Uma caixa de massa 120 g estava repousando sobre uma mesa horizontal lisa que tinha uma polia lisa fixada em cada extremidade. Uma corda leve e não extensível é conectada à caixa e é passada por uma das polias, . A outra extremidade da corda é anexada ao corpo , de massa 470 g, que estava suspenso livremente verticalmente abaixo de . Outra corda semelhante é conectada ao outro lado da caixa e é passada sobre a outra polia, , e conectada ao corpo , de massa 390 g, que estava suspenso livremente verticalmente abaixo de . Quando a caixa estava 260 cm longe da polia , o sistema foi liberado do repouso. Um segundo depois, a massa do corpo foi reduzida em 80 g. Encontre o tempo, , retirado do momento que o peso do corpo foi reduzido até a caixa colidir com a polia . Assuma .

Q2:

Dois corpos de massas 590 g e g estão presos às extremidades de uma corda leve inextensível que passa por uma roldana fixada na borda de uma mesa horizontal lisa. O primeiro corpo está em repouso na mesa e o outro oscila pendurado verticalmente por baixo da roldana. Se a tensão na corda é 90‎ ‎860 dinas, determine a aceleração do sistema. Considere .

Q3:

Um corpo de massa 809 g está em repouso numa mesa horizontal lisa. Está ligado por uma corda leve inextensível, que passa por uma roldana fixada na borda da mesa, a outro corpo de massa g que oscila livremente verticalmente por baixo da roldana. Dado que a tensão na corda é 138‎ ‎339 dinas, determine o valor de . Considere .