PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS
Questão 85 (CFS 1) da EEAR 2020
– No sistema apresentado na figura, têm-se dois corpos, A e B, ligados por um fio ideal, sendo que a massa do corpo A vale 20\text{kg}. Quando o sistema é abandonado a partir do repouso, a base do corpo A leva exatamente 5\text{s} para tocar o solo. Determine, respectivamente, o valor, em \text{kg}, da massa do corpo B e o valor, em \text{N}, da força de tração no fio f, após o sistema ser abandonado.
Considere o fio e a polia ideais, despreze qualquer forma de atrito e adote o módulo da aceleração da gravidade igual a 10\text{m/s}^2.

- A10, 20
- B20, 40
- C80, 80
- D80, 160
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Resolução comentada
Primeiro, a cinemática: o corpo A parte do repouso e percorre 25\ \text{m} em 5\ \text{s}, com aceleração constante.
- \Delta s = \dfrac{a t^2}{2}, então 25 = \dfrac{a\cdot 5^2}{2}, ou seja, a = \dfrac{50}{25} = 2\ \text{m/s}^2.
Agora a dinâmica. B está sobre superfície horizontal sem atrito, então a única força horizontal sobre B é a tração T. Já A é puxado para baixo pelo peso e para cima pela tração. Como o fio é ideal, os dois blocos têm a mesma aceleração a.
-
Bloco A: P_A - T = m_A a, então 200 - T = 20\cdot 2, e T = 160\ \text{N}.
-
Bloco B: T = m_B a, então 160 = m_B\cdot 2, e m_B = 80\ \text{kg}.
Conferindo pelo sistema todo: P_A = (m_A + m_B)a, isto é, 200 = (20+80)\cdot 2 = 200. ✓
Assim, m_B = 80\ \text{kg} e T = 160\ \text{N}.
Alternativa D.
Pegadinha: A alternativa C engana ao repetir 80 na tração, confundindo a massa de B com a força, sem multiplicar pela aceleração.
Por que as outras alternativas estão erradas
- AValores sem base nas equações; não satisfazem a=2\ \text{m/s}^2 (com m_B=10, a tração seria 20, mas aí a seria 6\ \text{m/s}^2).
- BCom m_B=20\ \text{kg} a aceleração seria 5\ \text{m/s}^2, incompatível com os 25\ \text{m} em 5\ \text{s}.
- CAcerta a massa de B, mas toma a tração como 80\ \text{N} (igual à massa), esquecendo que T=m_B a=80\cdot 2=160\ \text{N}.
Assunto: Leis de Newton e aplicações.
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Fonte: EEAR 2020 · CFS 1. Prova oficial ↗