Caiu no vestibular

Içamento vertical

(UFTM)

Um guindaste deve içar verticalmente um bloco₁de massa 600 kg. Para isso ele puxa o bloco com uma força F, que lhe é transmitida₁por um cabo inextensível e de massa desprezível. O bloco, em repouso₁sobre o solo, inicia sua subida percorrendo uma distância de comprimento h₁ com aceleração constante de 0,5 m/s², e depois percorre uma distância h₂ = 2 m com velocidade constante.

Adotando g = 10 m/s² e desprezando a resistência do ar, calcule:

a) o trabalho realizado pela força F no trecho de comprimento h₂ = 2 m.
b) o módulo da força F no trecho de comprimento h₁.

Resolução:

a) O bloco percorre a distância h₂ com velocidade constante. Nestas condições, a força resultante que age no bloco₂é nula e portanto a intensidade da força F é igual à intensidade da força peso:

F = P = m.g = 600.10 => F = 6000 N. 

O trabalho realizado por F no deslocamento h₂ é dado por:

τ = F.h₂ => τ = 6000.2 => τ = 12000 J => τ = 12 kJ

b) Vamos aplicar a segunda lei de Newton:

F_result = m.a => F – P = m.a => F - 6000 = 600.0,5 => F = 6300 N

Respostas: a) 12 kJ   b) 6300 N