Exercícios Resolvidos de Segunda Lei de Newton

Forças e Leis de Newton

Dois discos de massas 2 m e 3 m estão ligados por uma barra rígida de massa 5 m sobre uma mesa horizontal lisa. Uma força F → paralela ao plano da mesa está aplicada sobre o primeiro disco em um certo instante, como mostra a figura (da mesa vista de cima). Nesse instante, a aceleração do centro de massa do sistema constituído pelos discos e pela barra

(a) F → 5 m

(b) F → 10 m

(c) F → 3 m

(d) F → 2 m

(e) F → 8 m

Passo 1

A força está sendo aplicada no disco da esquerda, mas ele faz parte do sistema, né? Então a força está sendo aplicada no sistema e podemos usar diretamente a 2ª lei de Newton!

Nesse tipo de questão temos sempre que considerar o sistema como um todo.

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

O sistema não tem nenhum movimento no plano perpendicular à mesa, e, no plano da mesa, a única força atuando é a F → , logo:

F → = M a → C M

sendo M a massa total do sistema e a → C M a aceleração do seu centro de massa.

Passo 3

A massa total do sistema é a soma das massas dos discos e da barra, ou seja:

M = 3 m + 5 m + 2 m = 10 m

Então obtemos

F → = 10 m a → C M

⇒ a → C M = F → 10 m

Resposta

Alternativa (b)

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