Um homem segura uma pedra por uma corda e o sistema está em equilíbrio, a pedra tem massa de 5 kg. Admitindo que a aceleração da gravidade é igual a g=10 m/s², qual a tração da corda?

Alternativa a

A questão aborda os conceitos fundamentais de Estática e Dinâmica, especificamente o cálculo da força peso e da tensão em um sistema em equilíbrio. Para resolver, precisamos aplicar as leis de Newton e entender como as forças se comportam quando o objeto não está acelerando.

Fundamentos Teóricos

Para encontrar a tração da corda, devemos analisar as forças que atuam diretamente sobre a pedra. Existem duas forças principais envolvidas neste cenário vertical:

1. Força Peso (P): É a força de atração gravitacional exercida pela Terra sobre a pedra, puxando-a para baixo.
2. Força de Tração (T): É a força exercida pela corda sobre a pedra, puxando-a para cima.

Como o enunciado afirma que o sistema está em equilíbrio, sabemos que a soma vetorial das forças é nula. Isso significa que a força para cima deve ter exatamente o mesmo módulo da força para baixo.

Análise Passo a Passo

Vamos calcular o valor numérico seguindo os dados fornecidos no enunciado:

• Identificação dos dados:
• Massa da pedra (m): $5 \text{ kg}$
• Aceleração da gravidade (g): $10 \text{ m/s}^2$
• Cálculo da Força Peso:
  A fórmula para o peso é dada pelo produto da massa pela aceleração da gravidade:
  P = m \cdot g
  Substituindo os valores:
  P = 5 \text{ kg} \times 10 \text{ m/s}^2 = 50 \text{ N}
• Determinação da Tração:
  Como estabelecemos que T = P devido ao equilíbrio:
  T = 50 \text{ N}

Portanto, a tração na corda deve ser de 50 Newtons.

Comparativo das Opções

A alternativa a é a única que corresponde ao resultado obtido através da aplicação direta das leis físicas de equilíbrio.