18. Considere o sistema descrito na figura acima à direita. Se m = 20   k g , M = 30   k g e o coeficiente de atrito entre o bloco de massa m e a superfície é μ = 0,2 , resolva:

b) Calcule as forças que atuam nos blocos.

Passo 1

Fala aí, querido!! Tudo certinho? Bora resolver esse probleminha? 😉

Nesse problema temos um bloco de massa m = 20 k g sob uma superfície que está ligado a uma corda que passa por uma polia sem atrito onde na outra extremidade da corda há um bloco de massa M = 30 k g suspenso.

Sabendo que o coeficiente de atrito entre o primeiro bloco e a superfície é de μ = 0,2 , queremos obter as forças que atuam nos blocos.

Parece complicado? 🤔

Anteriormente vimos quais forças que atuam no sistema e também como elas são aplicadas.

Para solucionar esse problema vamos analisar as forças que atuam em cada bloco e fazer seu cálculo.

Tranquilo até aqui? 😊

Passo 2

Para o bloco m , tínhamos

Sabemos que a força peso P → é dada por

P → m = m g

Se a massa m = 20 k g e a aceleração gravitacional é g = 10 m / s 2 , então

P → m = 200 N

A força normal N → é a força oposta a força peso, portanto

N → m = - 200 N

A força de atrito é dada por

F → a t = μ N →

Assim, se μ = 0,2 ...

F → a t m = 0,2 · - 200

F → a t m = - 40 N

Bacana, não é? 😉

Passo 3

Agora vamos fazer o mesmo para o bloco M

Nesse caso temos apenas duas forças...

A força peso dada por

P → M = M g

Como M = 30 k g

P → M = 30 · 10

P → M = 300 N

Agora aplicando a segunda lei de Newton no sistema, calculamos a tração T → como

F → r e s = P → M - T →

No bloco m , temos

F → r e s = T → - F → a t m

Igualando as duas equações...

P → M - T → = T → - F → a t m

2 T → = P → M + F → a t m

T → = 300 + 40 2

T → = 170 N

Sacou como faz? Responde Aí! 😉

Resposta

P → m = 200 N

N → m = - 200 N

F → a t m = - 40 N

P → M = 300 N

T → = 170 N

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