UFMG; Fundamentos de mecânica; Provas – P1; 2022.1; Questão P2.1
Considere o sistema da figura ao lado. O bloco de forma triangular possui massa e o que está sobre ele, . A rampa do bloco de baixo faz um ângulo com a horizontal. O coeficiente de atrito cinético entre o bloco de massa M e a superfície do piso é . Existe atrito entre os dois blocos, de coeficiente (estático igual ao cinético), mas este é pequeno e insuficiente para manter o bloco de massa m parado sobre o de baixo, se o de baixo estiver parado. Uma força F é aplicada sobre o bloco de baixo, como na figura, para acelerá-lo de tal forma, que o bloco de cima não deslize sobre o de baixo, enquanto o conjunto se movimenta sobre o piso. Uma força F é feita de forma que o conjunto se movimente sobre o piso, mas o bloco de cima continue sem se movimentar sobre o de baixo, com a força de atrito estático entre os blocos estando em seu limite máximo (o bloco de cima está na iminência de começar a DESCER sobre o de baixo). Dê suas respostas em termos de .
P2.1 – Faça o diagrama de forças nos dois blocos, enquanto há movimento, mas o de cima não se move sobre o de baixo. Marque quais dessas forças são pares de ação e reação. faça outro desenho e separe os blocos para maior clareza.
Passo 1
Faaaala galera! Tudo certinho com vocês?? Bora lá resolver mais um probleminha!
Abaixo temos o diagrama de forças em cada um dos corpos. Com exceção da força F, do enunciado do problema, todas as forças são mostradas em azul. No de massa atuam seu peso, (reação na Terra, não mostrada na figura), a normal com o bloco de baixo, que possui a reação que atua no bloco de baixo (mostrada na figura entre as forças que atuam em e ligada com uma linha tracejada vermelha). Finalmente, atua no bloco m uma força de atrito. Coloquei essa força de atrito para cima, já que a tendência do bloco é de descer sobre o bloco maior, atritando-o para baixo. Essa força, , ´e causada pelo bloco M, que sofre a reação (também mostrada na figura entre as forças que atuam em M e ligada com uma linha tracejada vermelha). Não há mais forças atuando em .
No bloco maior, de massa , além das forças e , causadas pela interação com o bloco de cima, e da força do enunciado (única em preto), atuam ainda: o seu peso, (reação na Terra, não mostrada na figura), a normal causada pelo piso (reação no piso, não mostrada na figura), e a força de atrito cinético com o piso, (reação no piso, não mostrada na figura).
E tá aí nossa resposta, curtiu?? Te vejo na próxima!