Dois corpos A e B, de massas iguais a 3 kg e 4 kg estão apoiados em uma superfície horizontal perfeitamente lisa. A força horizontal de intensidade F=35 N constante é aplicada sobre o bloco. Determine;
a) O diagrama de forças que atua no sistema.
b) A aceleração adquirida pelo conjunto.
c) A intensidade da força que A aplica em B.

Passo 1

O enunciado fala de dois blocos em contato, com massas iguais a mA = 3,kg e mB = 4,kg, apoiados numa superfície sem atrito. Uma força horizontal constante F = 35,N é aplicada sobre o bloco A. O conteúdo que vamos usar é a Segunda Lei de Newton para cada bloco e para o sistema como um todo.

Passo 2

Para o diagrama de forças (livre ou diagrama de corpo livre):
  • No bloco A atuam:
    • Força externa puxando para a direita: F = 35,N
    • Força de contato exercida por B, para a esquerda: FBA
    • Peso para baixo: PA = mA g
    • Normal para cima: NA
  • No bloco B atuam:
    • Força de contato exercida por A, para a direita: FAB
    • Peso para baixo: PB = mB g
    • Normal para cima: NB
    Lembre que FAB = -FBA por ação e reação.

Passo 3

Como não há atrito e as únicas forças horizontais que somam no sistema A+B são F para a direita e as forças de contato interna que se cancelam, podemos tratar o sistema como um só corpo de massa mA + mB. Aplicando a Segunda Lei de Newton:
F = (mA + mB),a
Logo,
a = FmA + mB = 353 + 4 = 5,m/s^2

Passo 4

Para achar a intensidade da força que A exerce em B (força de contato), aplicamos a Segunda Lei de Newton apenas ao bloco B na direção horizontal. A única força horizontal em B é FAB, e ela gera a aceleração que já encontramos. Assim:
FAB = mB ;a = 4 times 5 = 20,N

Resposta

a) Diagrama de forças descrito no passo 2.
b) A aceleração do conjunto é 5,m/s^2.
c) A força que A aplica em B tem intensidade 20,N.

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