Considere dois blocos de massa
e
, um encostado no outro (Figura 1). Uma força de módulo
é aplicada no bloco
. Não há atrito. O módulo da força de contato
entre os blocos é:
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente tem dois blocos, um de 1 kg e outro de 2 kg, encostados um no outro. Uma força de 90 N está sendo empurrada no bloco de 1 kg. Não tem atrito. A gente precisa achar qual é a força de contato $ N $ entre os blocos. Para isso, vamos usar as Leis de Newton, especificamente a segunda lei que relaciona força, massa e aceleração.
Passo 2
Primeiro, vamos pensar que os dois blocos estão se movendo juntos porque estão encostados e não há atrito atrapalhando. Isso significa que a força de 90 N está acelerando os dois blocos como um único sistema. Para achar a aceleração $ a $ desse sistema, usamos a segunda lei de Newton:
Onde:
- $ F = 90, N $ é a força aplicada,
- $ m_{total} = m_1 + m_2 = 1, kg + 2, kg = 3, kg $ é a massa total.
Então:
Passo 3
Agora que sabemos que a aceleração dos blocos é $ 30, m/s^2 $, vamos encontrar a força de contato $ N $ entre eles. Essa força é basicamente a força que o bloco de 1 kg exerce no bloco de 2 kg para puxá-lo junto na aceleração.
Usamos novamente a segunda lei de Newton para o bloco de 2 kg:
Onde:
- $ m_2 = 2, kg $,
- $ a = 30, m/s^2 $.
Então:
Resposta
A força de contato $ N $ entre os blocos é de 60 N.