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Questão FC784134

Dois blocos idênticos são conectados por uma mola. O conjunto é suspenso, em repouso, desde o teto, como mostrado na figura a seguir. A mola quebra-se repentinamente. Imediatamente

Dinâmica

Instituto AOCP · 2022

Dois blocos idênticos são conectados por uma mola. O conjunto é suspenso, em repouso, desde o teto, como mostrado na figura a seguir. A mola quebra-se repentinamente. Imediatamente após a quebra da mola, qual é a aceleração no bloco superior?

 

  1. 0
  2. g2/2
  3. 3g
  4. 21/2g
  5. g2
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Gabarito

A

Comentário do professor

Antes da ruptura o sistema está em equilíbrio. Para cada bloco de massa \(m\) vale \(P=mg\) e a mola sustenta o bloco inferior, então \(F_{el}=mg\).

No bloco superior as forças verticais equilibram: a tensão no fio é \(T=P+F_{el}=mg+mg=2mg\).

Ao romper a mola, a força elástica sobre o bloco superior desaparece (\(F_{el}=0\)). O fio preso ao teto passa a sustentar apenas o próprio bloco superior, ajustando a tensão para \(T'=mg\). Assim a resultante fica \(F_{res}=T'-P=mg-mg=0\).

Como a resultante das forças é nula, a aceleração do bloco superior é \(\mathbf{0}\). O bloco permanece, no instante imediatamente após a ruptura, em repouso.

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