Enunciado

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Um bloco de 5,00   k g está posicionado sobre outro de 10,0   k g (Fig. P5.50). Uma força horizontal de 45,0   N é aplicada ao bloco de 10,0   k g , e o de 5,00   k g é preso à parede. O coeficiente de atrito cinético entre todas as superfícies em movimento é 0,200 .

  1. Desenhe um diagrama de corpo livre para cada bloco e identifique as forças de ação-reação entre eles.
  2. Determine a tensão na corda e o módulo da aceleração do bloco de 10   k g .

Passo 1

E aiii gente, tudo bom com vocês?

Vamos fazer uma questãozinha aqui?

Vem comigo e bora!

Letra a:

Abaixo temos os diagramas de corpo livre:

f 1   e   n 1   aparecem em ambos os diagramas como pares de ação-reação.

Passo 2

Letra b:

Para a massa de 5.00 kg, a segunda lei de Newton na direção y nos dá:

n 1 = m 1 g = 5.00 k g 9.80 m s 2 = 49.0 N

Na direção x,

f 1 - T = 0 T = f 1 = μ m g = 0.200 ( 5.00 k g ) 9.80 m s 2 = 9.80 N

Para a massa de 10.0 kg, a segunda lei de Newton na direção x nos dá:

45.0 N - f 1 - f 2 = 10.0 k g a

E na direção y:

n 2 - n 1 - 98.0 N = 0 f 2 = μ n 2 = μ n 1 + 98.0 N = 0.20 ( 49.0 N + 98.0 N ) = 29.4 N 45.0 N - 9.80 N - 29.4 N = ( 10.0 k g ) a a = 0.580 m s 2

Resposta

  1. Ver diagrama
  2. 9.80 N   e   0.580 m / s 2

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