Enunciado

As duas esferas, cada uma com massa m , estão conectadas pela mola e barras articuladas de massa desprezível. As esferas estão livres para deslizar nas guias lisas subindo a inclinação θ . Determine a aceleração a C do centro C da mola.

Passo 1

As esferas deslizam nas guias, indicando que não há força de atrito. Então, as únicas forças externas do sistema de esferas agindo na direção x (direção de subida) são as componentes do peso W x de cada uma e a força F , conforme destacado em verde na figura:

A força devida à mola não foi representada porque é interna ao sistema.

Passo 2

Então, aplicamos a Segunda Lei de Newton ao centro de massa, que é o mesmo centro da mola:

∑ F x = ∑ m i a - x

F - 2   W x = ∑ m i a C

F - 2 m g   s e n   θ = 2 m a C

a C = F 2 m - g   s e n   θ

Resposta

a C = F 2 m - g   s e n   θ

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