O bloco A é empurrado através de uma superfície horizontal com velocidade constante por uma mão que exerce força
. A superfície tem atrito. Desenhe dois diagramas de corpo livre, um para a mão e outro para o bloco. Nestes diagramas: i. Mostrar apenas as forças horizontais.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre um bloco A sendo empurrado por uma força
numa superfície horizontal com atrito, e o bloco está se movendo com velocidade constante. A gente vai usar conceitos de Dinâmica e Diagramas de Corpo Livre para resolver. Precisamos entender as forças atuando tanto no bloco quanto na mão que está empurrando.
Passo 2
Primeiro, vamos pensar no bloco. Quando ele se move com velocidade constante, isso significa que a força resultante sobre ele é zero, de acordo com a Primeira Lei de Newton. Então, as forças que atuam horizontalmente devem se equilibrar.
Passo 3
No diagrama de corpo livre do bloco, temos duas forças horizontais:
- A força de empurrão
aplicada pela mão. - A força de atrito
que age na direção oposta ao movimento.
Como a velocidade é constante,
.
Passo 4
Agora, vamos pensar na mão que está empurrando. A mão também está sujeita a forças. No diagrama de corpo livre da mão, temos:
- A força que a mão exerce sobre o bloco, que é
(para a direita). - A força de reação do bloco sobre a mão, que é
(para a esquerda), de acordo com a Terceira Lei de Newton.
Passo 5
Resumindo:
- No bloco, as forças horizontais são o empurrão
para a direita e o atrito para a esquerda, com . - Na mão, a força exercida sobre o bloco é
para a direita, e a força de reação do bloco sobre a mão é para a esquerda.
Resposta
Diagrama de Corpo Livre do Bloco:
- Força
atuando para a direita. - Força de atrito
atuando para a esquerda.
Diagrama de Corpo Livre da Mão:
- Força
atuando para a direita sobre o bloco. - Força
atuando para a esquerda na mão (força de reação).
Exercícios relacionados
Uma bola de borracha caindo quica no chão. Use a linguagem do impulso e do momento para descrever o que acontece.
Um objeto de 2 kg está se movendo para a esquerda com uma velocidade de
quando sofre um impulso devido à força mostrada no gráfico. Qual é a velocidade e direção do objeto após o impulso?
Os blocos A e B estão conectados por um tio sem massa sobre um fio sem massa, polia sem atrito. Os blocos foram liberados neste instante do repouso. Desenhe um diagrama de corpo livre separado para cada bloco.
Duas ou mais forças, mostradas em um diagrama de corpo livre, são exercidas sobre um objeto de 2 kg. As unidades da grade são newtons. Desenhe uma seta vetorial na grade, começando na origem, para mostrar a força resultante. Determine os valores numéricos das componentes ax e ay.