Para elevar-se externamente em uma residência, um pintor utiliza o conjunto de uma cadeira e uma polia, como ilustrado na figura de referência. O pintor tem uma massa de 70 kg, e a cadeira tem uma massa de 10 kg. Qual deve ser a magnitude da força que ele aplica puxando a corda para baixo para alcançar uma aceleração ascendente de 0,20 m/s²?

Figura | Representação do pintor e polia. Fonte: Knight (2009).
Assinale a alternativa correta.

250 N.

350 N.

400 N.

450 N.

500 N.

Question

Para elevar-se externamente em uma residência, um pintor utiliza o conjunto de uma cadeira e uma polia, como ilustrado na figura de referência. O pintor tem uma massa de 70 kg, e a cadeira tem uma massa de 10 kg. Qual deve ser a magnitude da força que ele aplica puxando a corda para baixo para alcançar uma aceleração ascendente de 0,20 m/s²?


Figura | Representação do pintor e polia. Fonte: Knight (2009).
Assinale a alternativa correta.

250 N.

350 N.

400 N.

450 N.

500 N.

Accepted Answer

Para resolver essa questão, precisamos aplicar a segunda lei de Newton. Vamos considerar o sistema composto pelo pintor e pela cadeira.

1. **Forças envolvidas:**
   - Peso do pintor (P_p): $ P_p = m_p \cdot g = 70 \, \text{kg} \cdot 9,8 \, \text{m/s}^2 $.
   - Peso da cadeira (P_c): $ P_c = m_c \cdot g = 10 \, \text{kg} \cdot 9,8 \, \text{m/s}^2 $.
   - Força total de peso (P_total): $ P_{total} = P_p + P_c = (70 + 10) \cdot 9,8 \, \text{N} $.
   - Força de tração na corda (T), que é a mesma força que o pintor aplica para se elevar.

2. **Aceleração desejada:**
   - Aceleração (a) = 0,20 m/s².

3. **Aplicando a segunda lei de Newton:**
   - A força resultante no sistema é a diferença entre a força de tração e o peso total. Assim, temos:
   $$
   T - P_{total} = (m_p + m_c) \cdot a
   $$
   - Substituindo os valores:
   $$
   T - (80 \cdot 9,8) = 80 \cdot 0,20
   $$
   $$
   T - 784 = 16
   $$
   $$
   T = 784 + 16 = 800 \, \text{N}
   $$

Portanto, a força que o pintor deve aplicar puxando a corda para baixo é de **800 N**.

No entanto, como a questão pede a escolha entre alternativas, parece que houve um erro nas alternativas fornecidas, pois nenhuma delas corresponde ao valor calculado. Verifique se há alguma informação adicional ou erro nas alternativas.

Para elevar-se externamente em uma residência, um pintor uti...

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