Um bloco de massa
, empurrado sobre uma superfície horizontal sem atrito, está em contato com um bloco de massa
. Os coeficientes de atrito estático e cinético entre os dois blocos valem, respectivamente,
e
. (a) Determine a intensidade mínima da força
, para que não haja movimento relativo entre os blocos. (b) Se a força aplicada for
, qual é a aceleração do bloco 1 e do bloco 2? (c) Que força a superfície horizontal exerce sobre obloco 1 nos casos dos itens a eb?
Passo 1
O enunciado descreve dois blocos, um de massa
e outro de massa
, sendo que o bloco
está sobre o bloco
. A superfície sob
é sem atrito, e entre
e
há coeficientes de atrito estático
e cinético
. A força horizontal
é aplicada ao bloco
e queremos:
(a) a maior intensidade de que ainda mantém movimento conjunto (sem deslizamento),
(b) as acelerações quando ,
(c) a reação da superfície sobre nos casos (a) e (b).
(a) a maior intensidade de
(b) as acelerações quando
(c) a reação da superfície sobre
Passo 2
Para não haver deslizamento entre os blocos, a força de atrito estático disponível (no máximo
) deve ser suficiente para acelerar
à mesma aceleração
de
. Em regime sem deslizamento temos
e a condição estática
dá
Logo a intensidade máxima de
que ainda evita deslizamento é
Passo 3
No item (b) temos
. Ainda vale
, então não há deslizamento e
Portanto tanto
quanto
aceleram com
Passo 4
Para o item (c), a reação normal
da superfície sobre
sustenta o peso dos dois blocos e independe de
(enquanto não houver componente vertical). Assim
é o mesmo tanto no caso (a) quanto no caso (b).
Resposta
(a)
(b)
(c)
(b)
(c)