Dois blocos A e B de massas
e
estão ligados por um fio inextensível sobre um plano horizontal sem atrito. Com uma força
de módulo
N, puxamos o bloco A.
Qual será a força resultante sobre o corpo A?
Qual será a força resultante sobre o corpo A?
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício! A gente tem dois blocos, A e B, com massas de 4,0 kg e 7,0 kg respectivamente, ligados por um fio que não estica, sobre um plano horizontal sem atrito. Uma força de 22 N está puxando o bloco A. O que a gente precisa descobrir é qual é a força resultante que age no bloco A. Para isso, vamos usar as Leis de Newton, especialmente a segunda lei que relaciona força, massa e aceleração.
Passo 2
Primeiro, vamos encontrar a aceleração do sistema todo. Como os dois blocos estão ligados e o fio não estica, ambos vão acelerar na mesma taxa. A segunda lei de Newton nos diz que a força total (F) é igual à massa total (m) multiplicada pela aceleração (a), ou seja,
.
A massa total do sistema é:
Então, a aceleração é:
Passo 3
Agora, vamos determinar a tensão no fio que liga os dois blocos. Essa tensão (T) é a força que o bloco B exerce sobre o fio para puxar o bloco A. Usando novamente a segunda lei de Newton para o bloco B:
Passo 4
Com a tensão conhecida, podemos encontrar a força resultante no bloco A. A força que está puxando o bloco A é de 22 N, mas ele também está sendo puxado na direção oposta pela tensão do fio de 14 N. Então, a força resultante (F_{res}) no bloco A é:
Resposta
A força resultante sobre o bloco A é de 8 N.