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Questão 130 do Caderno Amarelo do Enem 2023 - Segundo Dia | Ciências da Natureza e Suas Tecnologias

Uma equipe de segurança do transporte de uma empresa avalia o comportamento das tensões que aparecem em duas cordas, 1 e 2, usadas para prender uma carga de massa M = 200 kg na carroceria, conforme a ilustração. Quando o caminhão parte do repouso, sua aceleração é constante e igual a 3 m/s2  e, quando ele é freado bruscamente, sua frenagem é constante e igual a 5 m/s2. Em ambas as situações, a carga encontra-se na iminência de movimento, e o sentido do movimento do caminhão está indicado na figura. O coeficiente de atrito estático entre a caixa e o assoalho da carroceria é igual a 0,2. Considere a aceleração da gravidade igual a 10 m/s2 , as tensões iniciais nas cordas iguais a zero e as duas cordas ideais.

Nas situações de aceleração e frenagem do caminhão, as tensões nas cordas 1 e 2, em newton, serão A aceleração: T1 = 0 e T2 = 200; frenagem: T1 = 600 e T2 = 0. B aceleração: T1 = 0 e T2 = 200; frenagem: T1 = 1 400 e T2 = 0. C aceleração: T1 = 0 e T2 = 600; frenagem: T1 = 600 e T2 = 0. D aceleração: T1 = 560 e T2 = 0; frenagem: T1 = 0 e T2 = 960. E aceleração: T1 = 640 e T2 = 0; frenagem: T1 = 0 e T2 = 1 040.

Nas situações de aceleração e frenagem do caminhão, as tensões nas cordas 1 e 2, em newton, serão


A ) aceleração: T1 = 0 e T2 = 200; frenagem: T1 = 600 e T2 = 0.

B ) aceleração: T1 = 0 e T2 = 200; frenagem: T1 = 1 400 e T2 = 0.

C ) aceleração: T1 = 0 e T2 = 600; frenagem: T1 = 600 e T2 = 0.

D ) aceleração: T1 = 560 e T2 = 0; frenagem: T1 = 0 e T2 = 960.

E ) aceleração: T1 = 640 e T2 = 0; frenagem: T1 = 0 e T2 = 1 040.



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Alternativa: A


Explicação:

Tensões nas cordas da carga.


Conhecimentos necessários: leis de Newton, movimento, força, atrito, aceleração e corpo ideal.


Analisando a situação:

  • Forças que atuam na carga:

  • Peso (mg)

  • Força de atrito (Fat)

  • Tensão na corda 1 (T1)

  • Tensão na corda 2 (T2)

  • Condições de movimento:

  • Carga na iminência de movimento.

  • Aceleração do caminhão (a1) = 3 m/s².

  • Frenagem do caminhão (a2) = -5 m/s².


Aplicando as leis de Newton:

  • Aceleração do caminhão (a = 3 m/s²):

  • T2 + Fat = Ma1

  • T2 + 0,2 200 10 = 200 * 3

  • T2 = 200 N

  • Frenagem do caminhão (a = -5 m/s²):

  • T1 + Fat = Ma2

  • T1 + 0,2 200 10 = 200 * (-5)

  • T1 = 600 N


Conclusão:

  • As tensões nas cordas 1 e 2 são:

  • Aceleração: T1 = 0 N e T2 = 200 N.

  • Frenagem: T1 = 600 N e T2 = 0 N.


Resposta:

A alternativa correta é a


A). aceleração: T1 = 0 e T2 = 200; frenagem: T1 = 600 e T2 = 0.


Dicas para gabaritar:

  • Compreenda as leis de Newton e como elas se aplicam a essa situação.

  • Identifique todas as forças que atuam na carga.

  • Utilize as equações de movimento para calcular as tensões nas cordas.

  • Interprete os resultados obtidos e relacione-os com a questão.


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