USP, Sem Campus, Física 1, Coletâneas de Exercícios - Parte I - Cinemática, Leis de Newton, Trabalho e Energia, Questão 41c
Um corpo de massa , repousa sobre um outro de massa , que por sua vez está sobre uma superfície horizontal sem atrito. Uma força atua sobre conforme mostra a figura .
c) Determinar a força resultante que age sobre cada corpo em (b);
Passo 1
Fala, galera! Vamos resolver essa questão!
O enunciado nos deu um bloco de massa que tá paradinho em cima de outro bloco de massa . Ele nos diz que os dois estão sobre uma superfície sem atrito e que tem uma força sendo aplicada no bloco de baixo. Nós precisamos determinar a força resultante sobre cada um dos blocos.
Nossa configuração é essa aqui:
Como ele pediu para avaliar a configuração do item (b), nós vamos analisar o sistema considerando que eles se movimentem em conjunto, já que o bloco não escorrega sobre . Assim, vamos ter uma única aceleração que leva em consideração a massa dos dois corpos como se fosse um só. Essa aceleração foi determinada no item (b), sendo .
Vamos lá!
Passo 2
Admitindo que o sistema se move em conjunto, pela segunda lei de Newton (), vamos ter uma força resultante de que age sobre o conjunto e as forças de reação de cada bloco, que leva em consideração suas massas. Somando essas forças para o bloco de massa , vamos ter:
Onde é a força de reação do segundo bloco. Assim, temos:
Com e , temos:
Passo 3
Para o bloco de massa é bem parecido, basta somar as forças atuantes:
Valeu, galera! Até a próxima! 😉