Dois blocos de massas
e
estão conectados por um fio inextensível que passa sobre uma polia ideal. O bloco
está suspenso e
repousa sobre uma superfície sem atrito.
a) Determine a aceleração do sistema.
b) Calcule a tensão no fio.
a) Determine a aceleração do sistema.
b) Calcule a tensão no fio.
Passo 1
Temos dois blocos conectados por um fio inextensível que passa sobre uma polia ideal. O bloco de massa
está suspenso e o bloco de massa
repousa numa superfície horizontal sem atrito. Vamos aplicar a segunda lei de Newton em cada bloco e usar que a aceleração tem o mesmo módulo
em ambos.
Passo 2
Desenhando o diagrama de forças:
- No bloco
(pendurado): peso para baixo e tensão para cima. - No bloco
(sobre a mesa): só atua a tensão puxando-o na direção do movimento.
Escrevendo as equações de Newton (positivo no sentido do movimento):
Para :
Para
Para
:
Passo 3
Somando as duas equações para eliminar
:
Assim, a aceleração do sistema é
Passo 4
Para encontrar a tensão, usamos
:
Resposta
a)
b)
b)