[3,0] QUESTÃO 01- Um bloco de 3,0 kg é colocado no topo de um bloco de 6,5 kg. Uma força horizontal de 35,0 N é aplicada ao bloco de baixo, enquanto o bloco de cima está amarrado à parede. O coeficiente de atrito cinético entre todas as superficies é 0,200 . (a) Determine a tensão na corda e (b) a intensidade da aceleração do bloco de baixo.

Passo 1

O enunciado mostra dois blocos: o de cima com massa m1=3,0 kg e o de baixo com massa m2=6,5 kg. Uma força horizontal de F=35,0 N puxa o bloco de baixo para a direita, enquanto o bloco de cima está preso à parede por uma corda. Há atrito cinético muk=0,200 entre o bloco de cima e o de baixo e também entre o bloco de baixo e o chão. Vamos usar equilíbrio de forças e a segunda lei de Newton junto com a fórmula do atrito cinético.

Passo 2

Calcular a força de atrito cinético entre os blocos (bloco 1 sobre bloco 2):
f12 = muk,m1,g = 0,200 times 3,0 times 9,8 = 5,88 N

Passo 3

Analisando o bloco superior em equilíbrio horizontal, o atrito f12 empurra-o para a direita e a corda puxa-o para a esquerda com tensão T. Como o bloco não se move, a soma das forças é zero:
T = f12 = 5,88 N

Passo 4

Agora a força de atrito cinético entre o bloco inferior e o chão. A reação normal sobre o bloco de baixo é
N2 = (m1 + m2),g = (3,0 + 6,5)times 9,8 = 93,1 N,
logo
f2g = muk,N2 = 0,200 times 93,1 = 18,62 N

Passo 5

Aplicar a segunda lei de Newton ao bloco de baixo na direção horizontal ( + para a direita):
F - f2g - f12 = m2,a
Substituindo valores,
35,0 - 18,62 - 5,88 = 6,5,a Longrightarrow a = 35,0 - 24,506,5 = 1,62 m/s^2

Resposta

(a) T = 5,88 N.
(b) a = 1,62 m/s ^2.

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