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Exercícios Resolvidos de Força Peso e Força Normal

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Enunciado

Dois blocos (A e B) estão em contacto sobre uma superfície horizontal sem atrito. Uma força constante de 36   N é aplicada ao bloco A, como mostrado na figura 3. O módulo da forca que A exerce sobre B é:

(a) 1,5   N

(b) 6   N

(c) 20   N

(d) 30   N

(e) 36   N

Passo 1

O bloco A é empurrado por uma força de 36   N e consequentemente empurra o bloco B com uma força de contato que chamaremos de F A B .

Se não há atrito, a única força na direção da aceleração do bloco B é a força que A exerce sobre B:

Então, podemos encontrar essa força a partir da segunda lei de Newton:

F R = m a

Temos a massa m B , porém não sabemos a aceleração do bloco B.

Passo 2

Você concorda que como um bloco está sempre em contato com o outro, eles se moverão com a mesma aceleração?

Sim, né!

Então, temos que a aceleração do bloco A é a mesma aceleração do bloco B e portanto a mesma aceleração do sistema (os dois blocos).

a A = a B = a

Então, podemos descobrir essa aceleração analisando o sistema (os dois blocos em conjunto).

Temos que lembrar que aquela força que A exerce em B F → A B terá uma força de reação que B exerce em A F → B A . Essas forças internas sempre se anulam:

Sobre as forças externas, temos as forças peso e normal na vertical, mas elas se anulam já que a aceleração está na horizontal.

A força externa resultante será a própria força de 36   N :

Então, aplicando a segunda lei de Newton para o conjunto, temos:

F R = m a

F R = m A + m B a

36 = 4 + 20 a

a = 1,5   m / s 2

Com isso, a aceleração do bloco B também será:

a B = a = 1,5   m / s 2

Passo 3

Agora que temos a aceleração de B, podemos aplicar a segunda lei de Newton para ele:

F A B = m B a B

F A B = 20 1,5

F A B = 30   N

Ficamos com a letra (d).

Resposta

Letra (d)

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