Cada um dos dois blocos tem massa
. O coeficiente de atrito cinético para todas as superfícies em contato é
. Se a força horizontal
move o bloco inferior, determine a aceleração desse bloco.
Passo 1
Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos dois blocos, cada um com massa de
. O coeficiente de atrito cinético entre todas as superfícies em contato é
. Uma força horizontal de
está puxando o bloco de baixo. Nosso objetivo é descobrir qual é a aceleração desse bloco. Para resolver isso, vamos precisar usar conceitos de força, massa, atrito e segunda lei de Newton.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar as forças que estão agindo no bloco de baixo. Temos a força aplicada
puxando para a direita. Além disso, há a força de atrito que se opõe ao movimento. A força de atrito cinético
pode ser calculada pela fórmula:
onde
é a força normal. No caso do bloco de baixo, a força normal é igual ao peso total dos dois blocos devido à gravidade, já que o bloco de cima está empilhado sobre o de baixo.
Passo 3
Vamos calcular a força normal
. Como os dois blocos têm massa
cada, a massa total é
. O peso total
é dado por:
Assim, a força normal
.
Passo 4
Agora, vamos calcular a força de atrito cinético
:
Passo 5
Com a força de atrito conhecida, podemos aplicar a segunda lei de Newton para encontrar a aceleração
. A segunda lei de Newton diz que:
A força resultante é a força aplicada menos a força de atrito:
Passo 6
Agora, isolamos a aceleração
:
Resposta
A aceleração do bloco de baixo é de
.