Questão 25 - 1ª Fase - IME 2026

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Gabarito

Geral
1. 1D
2. 2D
3. 3C
4. 4C
5. 5D
6. 6E
7. 7D
8. 8A
9. 9A
10. 10C
11. 11C
12. 12A
13. 13A
14. 14C
15. 15D
16. 16A
17. 17C
18. 18D
19. 19A
20. 20B
21. 21C
22. 22B
23. 23A
24. 24E
25. 25C
26. 26C
27. 27B
28. 28E
29. 29D
30. 30E
31. 31C
32. 32E
33. 33B
34. 34C
35. 35D
36. 36E
37. 37A
38. 38B
39. 39D
40. 40B

Questão ativa
Já visualizadas
Não visualizadas
Resolução pendente
ANL
Questão anulada
S/A
Sem alternativas

Questão 25

Objetiva

A figura mostra duas roldanas presas ao teto por hastes verticais, duas partículas de massa $m$ e uma barra horizontal funcionando como uma "gangorra". O sistema está inicialmente em repouso.

Dado:

aceleração da gravidade: $g$ .

Observações:

as hastes, roldanas e barra possuem massas desprezíveis;
o fio que passa pelas roldanas é ideal e inextensível;
os segmentos de fio desenhados na figura estão na vertical.

De acordo com os dados listados, geometria apresentada e pelo princípio da conservação da energia, o sistema, ao ser liberado, provoca uma aceleração inicial instantânea para baixo na partícula da direita de aproximadamente:

Alternativas

A
30/29 g
B
5/7 g
C
15/29 g
D
5/21 g
E
1/5 g

Gabarito:
C

Seja 1 a massa da direita e 2 a massa da esquerda:

Para deslocamentos pequenos, a relação entre o deslocamento da partícula à direita e o da à esquerda $({Δx}_{2})$ pode ser inferida a partir do vínculo que a gangorra impõe:

$\frac{{Δx}_{2}}{2} = \frac{{Δx}_{1}}{5}$ (I)

Relação entre as acelerações:

$\frac{{Δx}_{2}}{2} = \frac{{Δx}_{1}}{5} \overset{\frac{d}{dt}}{\to} \frac{v_{2}}{2} = \frac{v_{1}}{5} \overset{\frac{d}{dt}}{\to} \frac{a_{2}}{2} = \frac{a_{1}}{5} \Rightarrow a_{2} = \frac{2 a_{1}}{5} (II)$

Princípio do trabalho nulo:

$T_{2} \cdot {Δx}_{2} - T_{1} \cdot {Δx}_{1} = 0 \overset{(I)}{\to} T_{2} = \frac{5 T_{1}}{2} (III)$

Segunda lei de Newton:

$\{\begin{cases} mg - T_{1} = {ma}_{1} \\ T_{2} - mg = {ma}_{2} \end{cases} \overset{(II) e (III)}{\to} \{\begin{cases} mg - T_{1} = {ma}_{1} (IV) \\ \frac{5 T_{1}}{2} - mg = \frac{2 {ma}_{1}}{5} (V) \end{cases}$

De $5 \cdot (IV) + 2 \cdot (V)$ :

$5 mg - 5 T_{1} + 5 T_{1} - 2 mg = 5 {ma}_{1} + \frac{4 {ma}_{1}}{5} \Rightarrow 3 m g = \frac{29 m a_{1}}{5} \Rightarrow a_{1} = \frac{15}{29} g$

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