Seja, o bloco
de massa
, bloco
de massa
e o coeficiente de atrito cinético entre todas as superficies é
.
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
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.
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
Passo 1
O enunciado descreve dois blocos
(massa
) e
(massa
) ligados por uma corda leve e inextensível que passa sobre uma polia fixa sem atrito. O bloco
repousa sobre uma superfície rugosa com coeficiente de atrito cinético
. Pede-se (a) o diagrama de corpo livre de cada bloco e (b) o valor da força horizontal
necessária para arrastar
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
:
– Peso de :
para baixo, exercido pela Terra.
– Tensão na corda: para cima, exercida pela corda.
– Peso de
– Tensão na corda:
Passo 3
Diagrama de corpo livre de
:
– Força externa aplicada: para a esquerda, exercida pela mão.
– Tensão na corda: para a direita, exercida pela corda na polia.
– Força de atrito cinético: para a direita, com módulo
, exercida pela superfície.
– Força externa aplicada:
– Tensão na corda:
– Força de atrito cinético:
Passo 4
Equilíbrio de
na vertical (velocidade constante
aceleração zero):
Passo 5
Equilíbrio de
na horizontal (velocidade constante
aceleração zero):
Substituindo
e
: