Em um canteiro de obras, um guindaste levanta ...
Em um canteiro de obras, um guindaste levanta uma peça de concreto de duas toneladas, inicialmente em repouso. A força exercida pelo guindaste é de 100 kN para cima, sobre a peça. Essa força é suficiente para vencer a força gravitacional, levantar a peça e atuar ao longo de uma distância de 5 m. A aceleração da gravidade (g) é igual a 10 m/s2 .
Com base nessa situação hipotética, julgue o item.
A velocidade de subida da peça de concreto é de 20 m/s.
Esta questão está certa:
Fr = T - P = m*a
100k(N) - 2k(kg)*10(m/s²) = 2k(kg)*a
a = 40m/s²
v² = v0² + 2ad
v² = 2*40(m/s²) *5(m) = 400m²/s²
v = 20m/s
Gabarito: Errado
V² = V0² - 2*g*d
V² = 0 - 2*10*5
V² = 100
V = √100
V = 10 m/s.
Comentário sobre as respostas dos colegas anteriores:
De fato, a resposta é v = 20 m/s. A verificação pode ser feita tanto via cálculos mostrados anteriormente (2a lei de Newton) como tbm pela variação da energia cinética (trabalho = variação da energia cinética).
Para chegar ao gabarito indicado pela banca deve ser usado a aceleração a=10m/s^2 (a=g, como a colega usou em sua resposta), todavia, ocorre aqui um erro: a peça é acelerada PARA CIMA pelo guindaste com uma aceleração a > g.
Gabarito: Errado
A resposta não exige conta nenhuma. Resposta puramente teórica. Se tem força resultante diferente de 0N sobre a peça , existe aceleração . Se tem aceleração a velocidade varia no tempo, então não faz sentido perder tempo calculando "velocidade de subida" porque não existe velocidade fixa de subida.
Durante o percurso a velocidade vai aumentando proporcionalmente ao tempo até chegar à elevação de 5m, onde neste instante a força cessa segundo o enunciado.Não foi perguntada a velocidade dele quando chega em 5m e sim a velocidade de subida. Essa é a pegadinha da questão e por isto as contas todas corretas do comentário da Barbara Mattiuci apenas deram o resultado da velocidade no instante final do problema e não da subida propriamente dita.