[3,0] QUESTÃO 02 - Um bloco de massa
e um bloco de massa
estāo conectados por uma corda leve que passa sobre uma polia sem atrito! Há atrito entre o bloco e a superficie horizontal, mas o atrito no plano inclinado é desprezível. O sistema está em equilibrio. Considere
e
. (a) Qual a força de atrito sobre o bloco de massa
? (b) Qual a massa
máxima que permite o sistema ficar em repouso? (c) Se o valor de
for trocado para 6 kg , qual será a aceleraçāo do sistema?
Passo 1
O enunciado dá um sistema com
apoiado num plano horizontal com atrito (coeficientes
e
) e outro bloco de massa
num plano inclinado a
sem atrito, ligados por uma corda sobre polia sem atrito. Primeiro o sistema está em repouso com
(equilíbrio estático). Vamos usar equilíbrio de forças para (a) e o valor de atrito máximo estático para (b), depois leis de Newton com atrito cinético para (c).
Passo 2
(a) Com o sistema em equilíbrio estático, a tensão
na corda equilibra a força de atrito estático em
. Como não há atrito no inclinado,
Logo a força de atrito estático em
é
Passo 3
(b) Para achar a massa máxima
que ainda mantém o sistema em repouso, impomos
e em equilíbrio
. Assim
Passo 4
(c) Se substituirmos
, o sistema move e o atrito em
é cinético:
Aplicando Newton em cada bloco (tomando direção do movimento como positiva para
descendo e
sendo puxado) e somando:
Numericamente,
Resposta
(a)
(b)
(c)
(b)
(c)