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Física

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Uma esfera condutora A, de peso P, eletrizada positivamente, é presa por um fio isolante que passa por uma roldana. A esfera A se aproxima, com velocidade constante, de uma esfera B, idêntica à anterior, mas neutra e isolada. A esfera A toca em B e, em seguida, é puxada para cima, com velocidade também constante. Quando A passa pelo ponto M a tração no fio é T1 na descida e T2 na subida. Podemos afirmar que:
a) T1 < T2 < P.
b) T1 < P < T2
c) T2 < T1 < P
d) T2 < P < T1
e) P < T1 < T2
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Aprendendo com Desafios

ano passado

Respostas

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ano passado

Vamos analisar a situação apresentada: 1. Esfera A: Está eletrizada positivamente e, ao se aproximar da esfera B (neutra), induz uma separação de cargas na esfera B. Quando A toca B, ocorre uma transferência de carga, e ambas as esferas ficam eletrizadas positivamente. 2. Movimento: A esfera A desce e depois sobe, mantendo velocidade constante em ambos os movimentos. Isso significa que a força resultante sobre a esfera A é zero em ambos os casos. 3. Forças em A: - Na descida (ponto M), as forças atuantes são o peso P para baixo e a tração T1 para cima. Como a velocidade é constante, temos: \( T1 = P \). - Na subida, as forças atuantes são o peso P para baixo e a tração T2 para cima. Novamente, como a velocidade é constante, temos: \( T2 = P + F \), onde F é a força adicional necessária para vencer a gravidade e manter a velocidade constante. Dessa forma, podemos concluir que: - Na descida, a tração T1 é igual ao peso P. - Na subida, a tração T2 é maior que o peso P. Portanto, a relação correta entre as tensões e o peso é: \( T1 < T2 \) e \( T1 = P \). Assim, a alternativa correta é: b) T1 < P < T2.

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