(PUC-SP 2019) No sistema abaixo, inicialmente em equilíbrio estático, temos um bloco maciço B, de massa 6kg, e um recipiente A

(PUC-SP 2019) No sistema abaixo, inicialmente em equilíbrio estático, temos um bloco maciço B, de massa 6kg, e um recipiente A, de massa des...

(PUC-SP 2019) No sistema abaixo, inicialmente em equilíbrio estático, temos um bloco maciço B, de massa 6kg, e um recipiente A, de massa desprezível, contendo 3 litros de água. O recipiente A possui um orifício, inicialmente fechado, em sua base que permite o escoamento uniforme de 30g da água a cada segundo, quando aberto.

Sabendo que o coeficiente de atrito estático entre o bloco B e a superfície do plano inclinado vale 0,5, determine o tempo máximo, em unidades do SI, para o qual ainda teremos a conservação do equilíbrio estático do sistema, após a abertura do orifício do recipiente A. Considere ideais a polia e o fio que une os corpos.

Dados:
senα= 0,5
cosα= 0,8

A) 80.
B) 60.
C) 40.
D) 20.

QUESTÃO ANTERIOR:
- (PUC-SP 2019) Dois resistores elétricos, de resistências RA e RB, geram 500kWh de energia, quando associados em paralelo e submetidos a uma tensão elétrica de 100V, durante 100 horas ininterruptas.

RESOLUÇÃO:

1)


Inicialmente:
PA = mA g = 30N
PtB = mB g sen α
PtB = 6 . 10 . 0,5 (N) = 30N

2) Quando a água começa a escoar PtB> PA e a tendência de movimento de B é escorregar para baixo e a força de atrito se manifesta para cima.

3) Quando a força de atrito for a máxima possível o bloco B ficará na iminência de escorregar para baixo e a massa de A será a mínima possível.

Fatmáx = μE PN = μE mB g cos α

Fatmáx = 0,5 . 60 . 0,8 (N) = 24N

Para o equilíbrio do bloco B na iminência de escorregar:

PtB = Fatmáx + Tmin

30 = 24 + Tmin

Tmin = 6N

4) Para o equilíbrio do bloco A:

T = PA = mA g

Tmin = mA(min) g

6 = mA(min) . 10

mA(min) = 0,6 kg

5) Cálculo do tempo:

mA = m0 – k t

0,6 = 3 – 30 . 10ˉ³ . t

30 . 10ˉ³ t = 2,4

t = 80 s

GABARITO:
A) 80.

PRÓXIMA QUESTÃO:
- (PUC-SP 2019) O gráfico abaixo refere-se ao componente horizontal da trajetória de um projétil que foi lançado obliquamente, a partir do solo e de uma superfície plana, horizontal e muito extensa.