Para o sistema abaixo o coeficiente de atrito (estático ou cinético) entre o bloco A e a superfície horizontal é 0,2. Calcule a aceleração do sistema e a tração na corda.
Passo 1
Beleza! Vamos resolver esse exercício juntos. A gente tem um sistema com um bloco A sobre uma superfície horizontal onde o coeficiente de atrito é 0,2. Nosso objetivo é calcular a aceleração do sistema e a tração na corda. Para isso, vamos usar conceitos de dinâmica, especificamente as leis de Newton, e a fórmula do força de atrito.
Passo 2
Primeiro, vamos entender as forças que atuam no bloco A. Tem a força peso para baixo (
), a força normal para cima (
), a força de atrito (
) que resiste ao movimento, e a tração na corda (
) que puxa o bloco.
Passo 3
A força de atrito (
) é calculada pela fórmula:
Onde
é o coeficiente de atrito (0,2) e
é a força normal. Como o bloco está sobre uma superfície horizontal e não está acelerando verticalmente, a força normal é igual ao peso do bloco:
Então, a força de atrito fica:
Passo 4
Agora, aplicamos a segunda lei de Newton para o bloco A na horizontal:
Substituindo
pela expressão que encontramos:
Passo 5
Para achar a aceleração (
), precisamos considerar todo o sistema. Supondo que há outro bloco conectado à corda que está causando a movimentação, podemos escrever a equação geral do sistema. Sem detalhes específicos, vamos assumir que a força resultante é a diferença entre a tração e o atrito, dividida pela massa total:
Se houver outra massa envolvida, como um bloco B puxando, precisaríamos ajustar a equação considerando a massa total e as forças envolvidas.
Resposta
A aceleração do sistema é
e a tração na corda é
. Para valores numéricos específicos, precisaríamos das massas dos blocos envolvidas.