Dois blocos estão em contato em uma mesa sem atrito. Uma força horizontal é aplicada ao bloco maior, como mostra a Figura. Se m 1 = 2,3   k g , m 2 = 1,2   k g e F = 3,2   N .

b ) Mostre que se uma força de mesmo módulo de F for aplicada ao menor dos blocos no sentido oposto, o módulo da força entre os blocos será 2,1   N , que não é o mesmo valor calculado no item anterior.

Passo 1

Faaaala gente bonita, tudo beleza?

Nessa questão temos dois blocos que estão coladinhos, e se movem pela aplicação de uma força F = 3,2   N . No item anterior, usando a segunda lei de Newton, vimos que a força de contato entre os blocos valia:

N = 1,1   N

Aí nesse item o enunciado propõe mudarmos um pouco a brincadeira, ao invés da força F ser aplicada no bloco m 1 , vamos aplicá-lo no bloco m 2 . Qual será a nova força de contato entre os blocos?

Vamos usar a mesma ideia do item anterior, e escrever a segunda lei de Newton para os blocos:

F r → = m ⋅ a →

Onde:

F r ��� é a força resultante;

m é a massa do objeto;

a → é a aceleração do objeto;

Vamo nessa!

Passo 2

No bloco m 2 , na horizontal, atuam apenas a força F → e a normal de contato entre m 1 e m 2 (em sentido oposto á F → ).

Daí:

F - N = m 2 ⋅ a

Já no bloco m 1 , na horizontal, atua apenas a força de contato entre entre os blocos, sendo ela a responsável por movimentar m 1 . Além disso, como 1 e 2 estão colados, eles precisam ter a mesma aceleração.

Daí:

N = m 1 a

Substituindo esse resultado na primeira equação, vem:

F - m 1 a = m 2 a

∴ F = m 1 + m 2 a

Logo:

a = F m 1 + m 2

= 3,2 3,5

Portanto:

a = 0,91   m / s 2

Passo 3

Agora que já encontramos a aceleração, pra calcular a força de contato basta substituir o resultado

na equação da força resultante do segundo bloco:

N = m 1 a

= 2,3 ⋅ 0,91

Logo:

N = 2 , 1   N

Olha aí pessoal, quando mudamos o ponto de aplicação da força, a força de contato também muda. Mas, a aceleração permanece a mesma 😊

Valeu gente, até mais!

Resposta

N = 2,1   N

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