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
constante é aplicada sobre o bloco. Determine;
a) O diagrama de forças que atua no sistema.
b) A aceleração adquirida pelo conjunto.
c)
intensidade da força que
aplica em
.
a) O diagrama de forças que atua no sistema.
b) A aceleração adquirida pelo conjunto.
c)
Passo 1
O enunciado fala de dois blocos em contato, com massas iguais a
e
, apoiados numa superfície sem atrito. Uma força horizontal constante
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:
• Força de contato exercida por B, para a esquerda:
• Peso para baixo:
• Normal para cima: - No bloco B atuam:
• Força de contato exercida por A, para a direita:
• Peso para baixo:
• Normal para cima:
Lembre quepor ação e reação.
Passo 3
Como não há atrito e as únicas forças horizontais que somam no sistema A+B são
para a direita e as forças de contato interna que se cancelam, podemos tratar o sistema como um só corpo de massa
. Aplicando a Segunda Lei de Newton:
Logo,
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
, e ela gera a aceleração que já encontramos. Assim:
Resposta
a) Diagrama de forças descrito no passo 2.
b) A aceleração do conjunto é .
c) A força que A aplica em B tem intensidade .
b) A aceleração do conjunto é
c) A força que A aplica em B tem intensidade