Dois blocos A e B de massas mA=4,0 kg e mB=7,0 kg estão ligados por um fio inextensível sobre um plano horizontal sem atrito. Com uma força F de módulo F=22 N, puxamos o bloco A.
Qual será a força de tração no fio?

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem dois blocos, A e B, com massas de 4,0 kg e 7,0 kg, ligados por um fio sem esticar, e estão sobre uma superfície horizontal sem atrito. A força que puxa o bloco A é de 22 N. Nosso objetivo aqui é descobrir qual é a força de tração no fio que está ligando os dois blocos. Para resolver isso, vamos usar as leis de Newton, especificamente a segunda lei, que relaciona força, massa e aceleração.

Passo 2

Primeiro, vamos entender que como não tem atrito na superfície, a única força horizontal que está atuando nos blocos é a força que está puxando o bloco A (22 N) e a força de tração no fio que conecta os blocos. Vamos chamar a força de tração de .

Passo 3

Como os blocos estão ligados por um fio inextensível e estão se movendo juntos, eles têm a mesma aceleração. Vamos chamar a aceleração de . Segundo a segunda lei de Newton, a força resultante é igual à massa total multiplicada pela aceleração ( ).

Passo 4

Vamos calcular a aceleração do sistema. A força total que está puxando o sistema é de 22 N, e a massa total é a = Fmtotal = 22, N11,0, kg = 2,0, m/s² .
Usando a fórmula:
²

Passo 5

Agora que sabemos a aceleração, vamos calcular a força de tração T = mB cdot a = 7,0, kg cdot 2,0, m/s² = 14, N no fio. Para isso, consideramos apenas o bloco B. A única força que está puxando o bloco B é a tração , e sabemos que:
²

Resposta

A força de tração no fio é de 14 N.

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