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Exercícios Resolvidos de Terceira Lei de Newton

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Enunciado

Dois blocos ( A e B ) estão em contato sobre uma superfície horizontal sem atrito. Uma força constante de 36   N é aplicada ao bloco A , como mostra a figura abaixo. O módulo da força que A exerce sobre B é:

A. 1,5   N

B. 6   N

C. 20   N

D. 30   N

E. 36   N

Passo 1

Vamos desenhar todas as forças que agem nos dois corpos pra gente poder achar a força que A faz em B, F A → B

Beleza, temos o peso e a normal nos dois corpos, já que eles estão sofrendo a atração da Terra, e porque eles estão apoiados numa superfície.

O corpo A tá sofrendo essa força de 36   N , vamos chamar ela de F , ok?

E, bem, o corpo A empurra o corpo B para a direita, consequentemente, o corpo B empurra o corpo A para a direita. Pensa que você tá andando e dá uma topada com o dedinho no canto da mesa, então, a força que o seu dedinho sofreu, a mesa também sofreu. Esse é o nosso famoso par ação-reação. As forças tem o mesmo módulo, mas sentidos opostos e atuam em corpos diferentes!

Passo 2

Não temos nenhum movimento na vertical, então podemos dizer que a a y = 0 para ambos os corpos. Então vamos direto analisar as forças na horizontal.

Usando a segunda lei de Newton para o corpo A:

F x = m A a x

F - F B → A = m A a x

Lembra que eu falei, do par ação e reação, eles tem o mesmo módulo:

F B → A = F A → B

Show? Então, vamos reescrever a equação de cima:

F - F B → A = m A a x

F - F A → B = m A a x

Estamos chegando perto! Queremos saber quem é F A → B , então vamos isolar ela:

F A → B = F - m A a x

F A → B = 36 - 4 a x

Maravilha! Agora o que falta pra gente achar é a a x , pra isso vamos usar a segunda lei de newton de novo, mas agora vai ser no corpo B:

Passo 3

Para o corpo B, pela segunda lei de Newton:

F A → B = m B a x

F A → B = 20 a x

Vamos isolar o a x nessa equação e substituir lá na última equação do passo anterior:

Acompanha comigo:

a x = F A → B 20

Então, como tínhamos:

F A → B = 36 - 4 a x

Substituindo o a x :

F A → B = 36 - 4 F A → B 20

Resolvendo essa continha:

F A → B = 30   N

Show??

Resposta

Alternativa D.

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