Seja, o bloco A de massa MA, bloco B de massa MB e o coeficiente de atrito cinético entre todas as superficies é mu.
a) Faça um diagrama de corpo livre para cada um dos corpos e nomeie cada força e qual corpo exerce a referida força.
b) Determine o modulo da força horizontal F necessária para arrastar o bloco B para a esquerda com velocidade constante, considerando que A está conectado ao bloco B por meio de uma corda leve e flexivel que passa sobre uma polia fixa sem atrito.

Passo 1

O enunciado descreve dois blocos A (massa MA) e B (massa MB) ligados por uma corda leve e inextensível que passa sobre uma polia fixa sem atrito. O bloco B repousa sobre uma superfície rugosa com coeficiente de atrito cinético mu. Pede-se (a) o diagrama de corpo livre de cada bloco e (b) o valor da força horizontal F necessária para arrastar B para a esquerda com velocidade constante. O conteúdo envolvido é aplicação das leis de Newton em equilíbrio e diagramas de corpo livre.

Passo 2

Diagrama de corpo livre de A:
– Peso de A: PA=MAg para baixo, exercido pela Terra.
– Tensão na corda: T para cima, exercida pela corda.

Passo 3

Diagrama de corpo livre de B:
– Força externa aplicada: F para a esquerda, exercida pela mão.
– Tensão na corda: T para a direita, exercida pela corda na polia.
– Força de atrito cinético: fk para a direita, com módulo fk=mu,MBg, exercida pela superfície.

Passo 4

Equilíbrio de A na vertical (velocidade constante Rightarrow aceleração zero):
sum Fy: T - MAg = 0
boxedT = MAg

Passo 5

Equilíbrio de B na horizontal (velocidade constante Rightarrow aceleração zero):
sum Fx: F - T - fk = 0
Substituindo T = MAg e fk=mu,MBg:
F = T + fk = MAg + mu,MBg

Resposta

F = MAg + mu,MBg

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