Questão 4 (Dinâmica de Sistemas)
Três blocos (
) são puxados horizontalmente por
em uma superfície sem atrito.
a) Determine a aceleração do sistema.
b) Calcule as trações
(entre
e
) e
( entre
e
).
Três blocos (
a) Determine a aceleração do sistema.
b) Calcule as trações
Passo 1
O enunciado dá três blocos de massas
,
,
ligados em série por cordas ideais, deslizando sem atrito. Uma força externa
puxa todo o conjunto horizontalmente. O conteúdo é aplicação da segunda lei de Newton (
) primeiro ao sistema total para achar a aceleração e depois a cada subsistema (cada bloco ou conjunto de blocos) para obter as tensões nas cordas.
Passo 2
Aplicamos
ao sistema total (massa total
) na direção do movimento.
Substituindo os valores,
Passo 3
Para achar
(tensão entre
e
), isolamos o bloco de massa
. A única força que puxa
para a direita é
, logo
Passo 4
Para achar
(tensão entre
e
), isolamos o conjunto de massas
. A única força resultante nesse subsistema é
, então
Resposta
a)
b)
b)