Exercícios Resolvidos de Força Peso e Força Normal

USP- P1-2015-Q1

A figura abaixo representa dois blocos 1 e 2 , de massa m 1 = 1000   k g e m 2 = 3000   k g , respectivamente, em contato e apoiados sobre uma superfície lisa sem atrito. Uma força F = 4000   N é aplicada ao bloco 1 empurrando todo o conjunto. Assinale a alternativa que contém a magnitude (módulo) das forças de contato exercidas pelo bloco 1 sobre o bloco 2 F 12 e pelo bloco 2 sobre o bloco 1 F 21 .

(a) F 12 = 4000   N e F 21 = 0   N .

(b) F 12 = 3000   N e F 21 = 3000   N .

(c) F 12 = 3000   N e F 21 = 1000   N .

(d) F 12 = 4000   N e F 21 = 4000   N .

(e) F 12 = 0   N e F 21 = 4000   N

Passo 1

Vamos começar fazendo o diagrama de blocos para raciocinar melhor =)

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

Muito bem, vamos primeiro calcular a aceleração do conjunto:

F = m . a

4000 - F 21 + F 12 = 1000 + 3000 a

Entretanto, as forças F 21 e F 12 são pares ação e reação. Portanto, elas são iguais em módulo! Logo, elas iram se anular nesse cálculo. Ficando apenas com:

4000 = 4000 a

a = 1   m / s 2

Passo 3

Agora, para encontrar a magnitude desse par ação e reação, basta utilizar a 2ª lei de Newton nos blocos separadamente, pois a aceleração tem que continuar sendo 1   m / s 2 .

Para o bloco 1 :

4000 - F 21 = 1000   .   1

F 21 = 3000   N

Logo:

F 12 = F 21 = 3000   N

Resposta

Letra b

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