Uma caixa de massa m1=1,0 kg está apoiada sobre uma caixa de massa m2 = 2,0 kg, que se encontra sobre uma superfície horizontal sem atrito. Existe atrito entre as duas caixas. Uma força F horizontal constante é aplicada sobre a caixa de baixo, que entra em movimento com aceleração de 2,0 m/s². Observa-se que a caixa de cima não se move em relação á caixa de baixo.O módulo da força F, em newton é:

Passo 1

Vamos entender o que está acontecendo na questão. Temos duas caixas: uma de 1,0 kg (m₁) em cima de outra de 2,0 kg (m₂), que está sobre uma superfície sem atrito. Uma força física, F, está sendo aplicada na caixa de baixo, fazendo com que todo o sistema acelere a 2,0 m/s². Precisamos descobrir qual é o valor dessa força F. Para resolver isso, vamos usar os conceitos de dinâmica de sistemas em movimento e força de atrito.

Passo 2

Primeiro, vamos pensar em todo o sistema como se fosse uma única massa. A massa total do sistema é a soma das massas das duas caixas:
mtotal = m₁ + m₂ = 1,0 , kg + 2,0 , kg = 3,0 , kg

Passo 3

A aceleração do sistema é dada pela segunda lei de Newton, que diz que a força resultante é igual à massa total vezes a aceleração:
F = mtotal times a
Onde:
  • $ F $ é a força aplicada.
  • $ m_{total} $ é a massa total.
  • $ a $ é a aceleração.

Passo 4

Substituindo os valores que já conhecemos na fórmula:
F = 3,0 , kg times 2,0 , ms² = 6,0 , N ²

Resposta

O módulo da força F é 6,0 N.

Exercícios relacionados