Os blocos A, B e C são dispostos como na figura abaixo, e ligados por cordas de massas desprezíveis. O peso de A é de
e o peso de B também é de
. O coeficiente de atrito cinético entre cada bloco e a superfície é igual a
. O bloco
desce com velocidade constante. Encontre:
a) Os diagramas de corpo livre separados mostrando as forças que atuam sobre
e sobre
.
a) Os diagramas de corpo livre separados mostrando as forças que atuam sobre
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre três blocos (A, B e C) ligados por cordas e com certas forças agindo sobre eles. Nosso foco aqui é entender as forças que atuam nos blocos A e B criando os diagramas de corpo livre. Para isso, vamos usar os conceitos de física sobre forças, como peso, tensão, atrito e as reações normais.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre o Bloco A. Ele está sobre uma superfície e ligado por uma corda, então precisamos identificar todas as forças que atuam nele.
-
Peso (
): É a força que a gravidade exerce sobre o bloco A. Já sabemos que para baixo. -
Reação Normal (
): É a força que a superfície exerce para cima, equilibrando o peso do bloco. Como não há movimento vertical, . -
Força de Atrito (
): É a resistência que a superfície oferece ao movimento do bloco. Calculamos usando , onde , então na direção oposta ao movimento. -
Tensão na Corda (
): É a força que a corda exerce para puxar o bloco A. Essa força será equilibrada pela força de atrito para que o bloco se mova com velocidade constante.
Passo 3
Agora, vamos para o Bloco B. Ele também está sobre a superfície e conectado à corda, então temos forças similares às do bloco A.
-
Peso (
): Assim como o bloco A, para baixo. -
Reação Normal (
): Equilibra o peso, então . -
Força de Atrito (
): Calculada de forma semelhante, na direção oposta ao movimento. -
Tensão na Corda (
): É a força que a corda exerce sobre o bloco B. Assim como no bloco A, essa tensão equilibra a força de atrito.
Resposta
Os diagramas de corpo livre para os blocos A e B são os seguintes:
Bloco A:
- Peso (
) apontando para baixo. - Reação Normal (
) apontando para cima. - Força de Atrito (
) apontando para a esquerda (contrário ao movimento). - Tensão na Corda (
) apontando para a direita.
Bloco B:
- Peso (
) apontando para baixo. - Reação Normal (
) apontando para cima. - Força de Atrito (
) apontando para a esquerda (contrário ao movimento). - Tensão na Corda (
) apontando para a direita.
Esses diagramas ajudam a visualizar todas as forças envolvidas e são essenciais para resolver as próximas partes do exercício!
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Os blocos A, B e C são dispostos como na figura abaixo, e ligados por cordas de massas desprezíveis. O peso de A é de
e o peso de B também é de
. O coeficiente de atrito cinético entre cada bloco e a superfície é igual a
. O bloco
desce com velocidade constante. Encontre:
b) A tensão na corda que liga o bloco ao
.
b) A tensão na corda que liga o bloco
Mais tarde, em nossos estudos de física, encontraremos grandezas representadas por
.
. Calcule
para os três vetores seguintes:
com módulo
e ângulo
(medido supondo-se uma rotação no sentido do eixo
para o eixo
),
com módulo
e ângulo
e
com módulo
e orientado ao longo do eixo
. Os vetores
e
estão sobre o plano
.
Dois blocos de massas
e
estão presos a um fio inextensível que passa por uma polia sem massa, conforme Figura 5. Despreze o atrito no movimento do bloco e da polia. Calcule a aceleração e as tensões no fio.
Dois blocos de massas
e
, inicialmente em repouso e na mesma altura, estão acoplados a um bloco de massa
através de fios inextensíveis e que passam por um conjunto de roldanas, conforme mostrado na Figura 6. A roldana tem massa desprezível e gira sem atrito em torno do seu eixo. Calcule a aceleração dos blocos e a tensão nos fios.
Figura 5
Figura 5