Força e Leis de Newton
Considere .
Um bloco de massa , é colocado sobre uma mesa 1 de massa . Este conjunto (mesa 1 e bloco ) é então colocado sobre a mesa 2 de massa . Por fim todo o novo conjunto (mesa 1, mesa 2 e bloco) é colocado dentro de um elevador em repouso como mostra a figura. Despreze a resistência do ar e o atrito entre os corpos.
a) Desenhe o diagrama de corpo livre para mesa 1, mesa 2 e bloco, para o caso estático.
b) O elevador sobe com aceleração . Determine o módulo da força normal realizada pela mesa 1 sobre a mesa 2. Considere apenas um par de forças normais entre as mesas 1 e 2.
c) O elevador desce com aceleração . Determine o módulo da força normal realizada pela mesa 1 sobre a mesa 2. Considere apenas um par de forças normais entre as mesas 1 e 2.
Passo 1
a)
Basta ficar atento aos pares ação reação. O diagrama fica assim:
Passo 2
b)
Como já sabemos que a aceleração vale , vamos aplicar a segunda lei de Newton aos objetos separadamente.
Aplicando ao bloco :
Aplicando agora a segunda lei de Newton à mesa :
Como são pares ação reação, então:
Passo 3
c)
Vamos fazer a mesma coisa que no item anterior, só que agora a aceleração vale , vamos aplicar a segunda lei de Newton aos objetos separadamente.
Aplicando ao bloco :
Aplicando agora a segunda lei de Newton à mesa :
Como são pares ação reação, então:
Resposta
a)
b) ;
c)