Leis de Newton - questão estranha

-É dada uma polia de inércia desprezível e sem atrito no eixo. Por essa polia passa um fio muito leve, flexível e inextensível, suportando em suas extremidades dois sólidos cujas massas são m1 = 20 kg e m2 = 12 kg, conforme é mostrado na figura. Inicialmente, fio tenso, os sólidos repousam sobre o piso horizontal. É dado g = 10 m/s2 . A partir de um dado instante, aplica-se ao eixo da polia uma força constante de intensidade F = 600 N, dirigida verticalmente para cima. Então, as 
acelerações a1 e a2 dos corpos suspensos têm módulos, respectivamente, iguais a:  

a) 5 m/s2 e 15 m/s2 b) 10 m/s2 e 10 m/s2
 c) 5 m/s2 e 10 m/s2 d) 15 m/s2 e 25 m/s2 e) zero e 5 m/s2

Alziro, é contra as regras do fórum não digitar o enunciado da questão,  assim como as alternativas, por favor reposte novamente ou modifique seu post, ele pode ser retirado por um moderador.

Smasher escreveu:Alziro, é contra as regras do fórum não digitar o enunciado da questão,  assim como as alternativas, por favor reposte novamente ou modifique seu post, ele pode ser retirado por um moderador.

Já está arrumado. Obrigado pelo aviso.

Obrigado por alterar, mas você possui o gabarito? Para mim deu (A).

Pelo que vi é isso mesmo.

Primeiramente, a tensão é a mesma em todo o fio.

Pela 2ª lei na polia:
F-T-T-P_P=m_P.a_P ---> F-T-T-0=0.a_P
F=2T ---> T=300N

T-P2=m2.a2 ---> 300 - 12.10 = 12.a2 ---> a2=15m/s²
T-P1=m1.a1 ---> 300-200=20.a1 --->a1=5m/s²

Letra A. Só não entra na minha cabeça esses corpos com acelerações no mesmo sentido e de intensidades diferentes, tudo isso em um fio inextensível e flexível com polia.

Faz sentido, na verdade os blocos se movem com a mesma aceleração sim. Só que em relação à polia, e não à Terra.
Você deve saber que se a polia não estivesse submetida à força F, o bloco de maior peso cairia e o menor subiria,com acelerações de mesmo módulo e sentidos opostos.

Estando a polia acelerada, o mesmo acontece. Entretanto, além do movimento de subida e descida dos blocos, eles apresentam também um movimento de subida, junto com a polia.

Pensando em distâncias percorridas, se a polia tivesse subido e os blocos não se mexessem, a distância percorrida por estes seria a mesma que a distância percorrida pela polia. Mas como há um movimento relativo dentro do sistema, as distâncias percorridas em relação à Terra por cada bloco são dadas por uma composição entre as distâncias percorrida pela polia e as distâncias percorridas, no referencial da polia, pelos blocos.

Por extensão, aplica-se o mesmo raciocínio às acelerações (se derivam as relações), que são vetores.

As acelerações dos blocos, em relação à Terra, são dadas pela soma vetorial:
 , ou seja, são a soma da aceleração que a polia apresenta em relação à Terra e a aceleração que apresentam em relação à própria polia.
Acrescentando um eixo vertical orientado para cima, para discernir os sentidos da acelerações, para o bloco 1 (que desce) sua aceleração é igual a a₁=a_P-a e, para o bloco 2, está é de a₂=a_P+a.
Portanto, é como se o movimento do bloco1 em relação à polia lhe "roubasse" certa aceleração da aceleração original que apresentaria junto à polia  e, para o bloco2, como se esta aceleração lhe acrescentasse maior aceleração em relação à Terra.

Ainda, sabe-se que, do vínculo geométrico da questão (isso não é visto no Ensino Médio, pode ser que ainda não conheça, mas creio que você encontra uma demonstração aqui no fórum) a aceleração da polia é dada por:

Substituindo em uma das equações, a aceleração relativa dos blocos com a polia é de 5m/s².

Estando a aceleração de ambos orientada para cima, então estará também a força resultante em cada um, como disse na última resposta. (Desculpe ter ficado longo assim, se não entender algo, pergunte novamente pf)