Um sistema de dois blocos conectados por uma corda e uma polia envolve blocos de massas
. Calcule a aceleração do sistema e a tensão na corda.
Passo 1
O enunciado descreve um sistema de dois blocos ligados por uma corda passando por uma polia sem atrito. Os blocos têm massas
e
. Como
, o bloco de massa
desce e o de massa
sobe com aceleração comum
. Para encontrar
e a tensão
na corda, vamos aplicar a Segunda Lei de Newton a cada bloco, tomando
.
Passo 2
Escolhemos para o bloco de massa
o sentido positivo para baixo e para
o sentido positivo para cima. Em ambos os casos a tensão
atua contrária ao movimento e o peso
atua no sentido do movimento.
Passo 3
Para o bloco
(descendo):
Para o bloco
(subindo):
Passo 4
Somando as duas equações para eliminar
:
Passo 5
Para obter
, usamos por exemplo a equação do bloco
:
Resposta
A aceleração do sistema é
e a tensão na corda vale