Qst#2: Duas caixas massivas (
, e
) estão sendo puxados horizontalmente sobre uma superficie plana por uma corda de massa
horizontal (Figura). A Força que puxa o conjunto é horizontal e tem módulos
160,0N. A caixa de massa (
) possui coeficiente de atrito com o solo de
(i) Encontre o módulo da aceleração do sistema,
. (ii) Encontre o módulo da Força de tração corda junto à caixa de massa
; (iii) Encontre o módulo da Força de tração na corda junto à caixa de massa
. Dados: use
e
. Depois de efetuar os cálculos, cuidado com a unidade e o sinal da grandezal
Passo 1
Beleza, aqui o que temos: duas caixas em série, M₁ = 20,0 kg e M₂ = 30,0 kg, ligadas por uma corda de massa m_c = 5,0 kg. Um puxão externo F_ext = 160,0 N puxa M₂ para a direita; M₁ tem atrito com μ = 0,18 (M₂ é sem atrito).
Conteúdo: Dinâmica (2ª Lei de Newton), força de atrito.
Vamos precisar:
Conteúdo: Dinâmica (2ª Lei de Newton), força de atrito.
Vamos precisar:
- Força de atrito em M₁:
. - Equações
para M₂, para a corda e para M₁.
Passo 2
Calcular a aceleração do conjunto:
– A força resultante que realmente acelera tudo é menos o atrito de M₁, porque M₂ não tem atrito.
– Atrito de M₁:
– A força resultante que realmente acelera tudo é
– Atrito de M₁:
– Massa total:
kg.
– Pela 2ª Lei:
– Pela 2ª Lei:
Passo 3
Agora a tensão junto a M₁ (T₁):
– Em M₁ atuam T₁ para a frente e o atrito para trás.
– Lei de Newton: .
– Em M₁ atuam T₁ para a frente e o atrito para trás.
– Lei de Newton:
Passo 4
Tensão junto a M₂ (T₂):
Opção A: olhar só a corda (massa m_c)
–
Ou Opção B: olhar M₂
–
Opção A: olhar só a corda (massa m_c)
–
Ou Opção B: olhar M₂
–
Resposta
i)
ii)
iii)
ii)
iii)