Dois blocos de massas m1=4,60 kg e m2=3,80 kg, ligados por uma corda leve, são puxados por uma força horizontal F sobre uma mesa sem atrito. Em um certo instante, a aceleração de m2 é a2=2,60 m / s^2. (a) Qual é a força F exercida sobre m2? (b) Qual a tensão na corda?

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem dois blocos conectados por uma corda, com massas de e . Uma força horizontal está puxando esses blocos sobre uma mesa sem atrito, e a aceleração de é de . A gente precisa descobrir duas coisas:
a) Qual é a força que está agindo em ?
b) Qual é a tensão na corda que conecta os dois blocos?

Passo 2

Primeiro, vamos entender que como a mesa não tem atrito, a única força que está puxando é a força e a tensão da corda que ele está puxando em . Segundo a segunda lei de Newton, . Mas aqui temos duas massas, então precisamos considerar o sistema todo.

Passo 3

Para achar a força mtotal = m1 + m2 = 4,60, kg + 3,80, kg = 8,40, kg , vamos considerar os dois blocos juntos como um único sistema. A massa total será:
A aceleração do sistema é .

Passo 4

Aplicando a segunda lei de Newton para o sistema todo:
F = mtotal times a = 8,40, kg times 2,60, m/s^2 = 21,84, N

Passo 5

Agora, para encontrar a tensão T = m1 times a = 4,60, kg times 2,60, m/s^2 = 11,96, N na corda, vamos analisar apenas o bloco . A única força que está puxando é a tensão . Aplicando a segunda lei de Newton para :

Resposta

a) A força exercida sobre é de aproximadamente 21,84 N.
b) A tensão na corda é de aproximadamente 11,96 N.

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