Exercícios Resolvidos de Segunda Lei de Newton

A figura mostra um aparato construído para experimentos em escolas, no qual a superfície de apoio é perfeitamente lisa e o fio e a polia são ideais. Neste aparato, são colocados um bloco de concreto de massa 10   k g apoiado sobre a superfície horizontal e outro bloco de 5   k g preso ao fio. Podemos afirmar, então, que a aceleração adquirida pelo conjunto, em m / s 2 , vale:

(a) 10

(b) 3,3

(c) 5

(d) 9

(e) 8

Passo 1

Acompanha aqui comigo.

Vamos fazer o diagrama de corpo livre para os blocos:

Então, para o bloco A, temos o peso, a tração e a normal. Já para o bloco B, temos só o peso e a tração.

Beleza?

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

Agora, vamos aplicar a segunda lei de Newton para cada corpo.

Para o bloco A:

∑ F y = 0

As forças em y devem dar zero, já que não temos movimento na vertical no bloco A.

∑ F x = m A a

Seguindo lá os eixos que colocamos na figura:

T = m A a

Substituindo a massa de A:

T = 10 a

Maravilha!

Passo 3

Agora, para o corpo B.

Só temos movimento no eixo y, para o corpo B. Então:

∑ F y = m B a

O movimento dele é pra baixo (a aceleração aponta pro sentido negativo de y), então:

T - P = m B - a

Substituindo os valores:

10 a - m B g = m B - a

10 a - 5 ( 10 ) = 5 - a

Então:

a = 50 15

a = 3,3   m / s 2

Uhuul!

Resposta

Alternativa B.

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