Um bloco
de massa
está sobre uma mesa e está ligado por uma corda, que passa por uma polia, a uim bloco B de massa
(ver figura), Os blocos estalo em repouso. O cocficiente de atrito estático entre o bloco
e a mesa e
e o coeficiente de atrito dinamico (ou cinetico) है
. Podemos afirmar que at tensão na corda e a forga de atrito no bloco A são, respectivamente,
(a)
e
.
(b)
e
©
c
(d)
в
(e)
e
(a)
(b)
©
(d)
(e)
Passo 1
Então, galera, vamos dar uma olhada nesse exercício de Física. A gente tem dois blocos, o A e o B, sendo que o bloco A está em cima de uma mesa e o bloco B está pendurado conectado por uma corda que passa por uma polia. Queremos descobrir qual é a tensão na corda e a força de atrito no bloco A. Para resolver isso, vamos precisar usar conceitos de forças, atrito estático e dinâmico, e entender como aplicar as leis de Newton.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar as forças que atuam em cada bloco. No bloco A, temos:
- A força da gravidade puxando para baixo, que é
. - A força normal da mesa, que contraria a força da gravidade, então também é
para cima. - A força de atrito que tenta impedir o movimento, que depende se o atrito é estático ou dinâmico.
- A tensão na corda, puxando para a direita.
No bloco B, temos:
- A força da gravidade puxando para baixo, que é
. - A tensão na corda puxando para cima.
Passo 3
Vamos considerar que os blocos estão em repouso inicialmente, então vamos pensar no atrito estático. A força de atrito estático máxima que o bloco A pode ter é
. Se a força de tensão na corda for menor que isso, o bloco A não se move.
Passo 4
Vamos aplicar a segunda lei de Newton em cada bloco. Para o bloco B:
E para o bloco A:
Onde
é a tensão na corda e
é a aceleração do sistema.
Passo 5
Como os blocos estão em repouso inicialmente, a aceleração
é zero. Então, as equações ficam:
Para o bloco B:
Para o bloco A:
Passo 6
Observando as duas equações, vemos que para o sistema estar em equilíbrio, a tensão calculada para o bloco B deve ser igual à tensão calculada para o bloco A:
Portanto, a tensão na corda é igual a
e a força de atrito é
.
Resposta
A alternativa correta é a letra (a):
e
.
Exercícios relacionados
Resolva o problema da máquina de Atwood (Fig.2), utilizando conceitos de ENERGIA, para obter a velocidade final de uma massa
que desce uma altura
enquanto
sobe a mesma altura. Considere o sistema ideal (a massa da polia é desprezível e o fio é inextensível).
- Uma massa de
está presa a uma mola horizontal com . A massa desliza sobre uma superficie sem atrito. A mola é esticada de do equilibrio e, então, a massa é liberada do repouso. Qual é a energia mecânica do sistema?
(a) 25 J
(b) 12 J
©
(cd)
(e)
Considere dois livros de massas
colocados lado a lado sobre uma superficie horizontal sem atrito, como mostrado na figura. Uma força
empurra a massa
horizontalmente. Ambos os livros se movem juntos. Qual é a magnitude da força exercida pelo livro de massa
sobre o livio de massa
?,
(a)
(b) 0 N
©
((d) 0.96 N
(a)
(b) 0 N
©
((d) 0.96 N
Uma força atuando sobre um objeto depende da posição como mostrado no grifico ao lado. Qual é o trabalho feito por esta forga quando o objeto se desloca de
até
?
(a) 9 J
(b) 3 J
©.
(d) 7 J
(e) -9 J
(a) 9 J
(b) 3 J
©.
(d) 7 J
(e) -9 J