(Uepg-pss 1 2020) Dois blocos, cujas massas são 4 kg (bloco A) e 2 kg (bloco B), estão unidos entre si por um fio de massa desprezível e inextensível. Eles se movimentam, deslizando sobre uma superfície horizontal sem atrito, devido a uma força horizontal, cujo módulo é 6 N . Considerando que a força é aplicada no bloco B de maneira que o fio que une os dois blocos está sempre tensionado, assinale o que for correto.
  1. O módulo da aceleração de cada bloco é 1 \mathrm{~m} / \mathrm{s}^{2}.
  2. O módulo da tensão que o fio exerce no bloco A é 4 N .
  3. Podemos afirmar que existem pelo menos 3 forças aplicadas no bloco A.
  4. O módulo da tensão exercida pelo fio é maior no bloco B em comparação à tensão exercida no bloco A.

Passo 1

O enunciado descreve dois blocos A e B de massas m_A=4,kg e m_B=2,kg unidos por um fio inextensível e de massa desprezível. Eles deslizam sobre superfície horizontal sem atrito sob ação de uma força horizontal constante de módulo F=6,N aplicada em B. O conteúdo necessário é a segunda lei de Newton e o conceito de tensão em fio ideal.

Passo 2

Como o fio é inextensível, ambos os blocos têm a mesma aceleração a. Aplicando a segunda lei de Newton ao sistema formado pelos dois blocos, a resultante horizontal é F e a massa total é m_A+m_B. Logo,
a = \frac{F}{m_A + m_B} = \frac{6}{4 + 2} = 1\\ \mathrm{m/s^2}.
Isso confirma a afirmativa 01.

Passo 3

Para achar a tensão T no fio que puxa o bloco A, fazemos o diagrama de forças em A. A única força horizontal sobre A é a tensão para a direita, e essa força provoca a aceleração a. Pela segunda lei,
T = m_A\,a = 4 \times 1 = 4\\ \mathrm{N}.
Isso confirma a afirmativa 02.

Passo 4

No bloco A atuam pelo menos três forças distintas: o peso \,P = m_A g para baixo, a normal \,N para cima e a tensão T para a direita. Portanto, existem pelo menos três forças aplicadas em A, confirmando a afirmativa 04.

Passo 5

Em um fio ideal (massa desprezível e inextensível), a tensão é a mesma em qualquer ponto do fio. Logo, a tensão exercida no bloco B possui o mesmo módulo T=4,N, o que torna falsa a afirmativa 08.

Resposta

01, 02 e 04.

Exercícios relacionados