16. Dois blocos ( 10   k g e 20   k g ) são empurrados por uma força horizontal de 120   N como mostra a figura abaixo à esquerda. O coeficiente de atrito entre os blocos e o solo é 0,2 .

c) Se a posição dos blocos fosse trocada o que mudaria nas forças e na aceleração?

Passo 1

Iae, como vai? Essa questão está difícil, né? Fique tranquilo que vamos tentar te ajudar. 😎👍

Nesse problema temos dois blocos A e B com massas m a = 10 k g e m b = 20 k g cujo coeficiente de atrito entre os blocos e a superfície é de μ = 0,2 . Eles são empurrados por uma força horizontal de F → = 120 N como foi dado na figura do enunciado.

Com essas informações, queremos saber se mudarmos os blocos de lugar a aceleração ou as forças iriam ter alguma mudança.

Tem ideia de como fazer isso? 🤔

A aceleração é obtida a partir da força resultante do sistema

F → r e s = m t o t a →

Nesse cálculo a fórmula considera a massa total do sistema, não a sua posição no espaço, portanto mudar os blocos de posição não muda a aceleração do sistema...

Mas será que as forças F → A B e F → B A mudam? Vamos analisar as forças resultantes em cada bloco.

Bora lá! 😊

Passo 2

Para o bloco A , temos

Sabemos que a força resultante em y é 0 já que P → = N → , mas para o eixo x , temos

F → r e s a = F → - F → B A - F → a t

Como F → r e s = m t o t a → , então F → r e s a = m a a → .

E também como F → a t = μ m a g e a foi calculado anteriormente como a = 2 m / s 2 , então

m a a → = F → - F → B A - μ m a g

20 a = 120 - F → B A - 0,2 · 20 · 10

F → B A = 120 - 40 - 40

F → B A = 40 N

Assim, como F → B A = F → A B , então

F → A B = 40 N

Tranquilo até aqui? 😉

Passo 3

Agora se mudarmos o bloco A e o bloco B de lugar e adaptando a equação da força resultante

F → r e s b = F → - F → A B - F → a t

m b a → = F → - F → A B - μ m b g

Como m b = 10 k g e vimos que a aceleração a → não muda, temos

F → A B = F → - m b a → - μ m b g

F → A B = 120 - 10 · 2 - 0,2 · 10 · 10

F → A B = 80 N

Assim, vemos que a aceleração do sistema não muda, porém, a força entre os blocos A e B mudam.

E todos viveram felizes para sempre. Fim! 😉 Entendeu tudo? Responde Aí

Resposta

A aceleração do sistema não muda, porém, a força entre os blocos A e B mudam.

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