4-Dois blocos, cujas massas são 4 kg (bloco A) e 2 kg (bloco B), estão unidos entre si por um fio de massa desprezível e inextensível. Eles se movimentam, deslizando sobre uma superfície horizontal sem atrito, devido a uma força horizontal, cujo módulo é 6 N . Considerando que a força é aplicada no bloco B de maneira que o fio que une os dois blocos está sempre tensionado, assinale o que for correto.
Questão 4
Resposta
i.
O módulo da tensão que o fio exerce no bloco A é 4 N
ii.
O módulo da tensão exercida pelo fio é maior no bloco B em comparação à tensão exercida no bloco A
iii.
O módulo da aceleração de cada bloco é
iv.
Podemos afirmar que existem pelo menos 4 forças aplicadas no bloco A
Resposta
i.
ii.
iii.
iv.
Passo 1
O enunciado descreve dois blocos unidos por um fio sem massa, deslizando sem atrito sobre superfície horizontal, sujeitos a uma força horizontal de módulo
aplicada em
. Vamos usar o conceito de sistema de partículas e a Segunda Lei de Newton
para determinar a aceleração comum e a tensão no fio.
Passo 2
Como não há atrito, a única força horizontal externa no sistema
é
. A massa total é
Pela Segunda Lei de Newton aplicada ao conjunto,
Passo 3
Para achar a tensão
no fio, faça o diagrama de forças em
. Na horizontal, só atua
puxando para a direita, e ela deve produzir a aceleração
. Logo,
Passo 4
Como o fio é de massa desprezível e inextensível, a tensão é a mesma em toda sua extensão. Portanto, a tensão em
também vale
, igual à tensão em
.
Passo 5
Analisando cada item:
i. Correto, pois .
ii. Incorreto, pois a tensão em é igual à tensão em
.
iii. Incorreto, pois a aceleração comum é , e não
.
iv. Incorreto, pois em atuam apenas três forças: peso, normal e tensão.
i. Correto, pois
ii. Incorreto, pois a tensão em
iii. Incorreto, pois a aceleração comum é
iv. Incorreto, pois em
Resposta
i. somente