Na Fig. 5-20a, uma força horizontal constante
de módulo 20 N é aplicada a um bloco
de massa
, que empurra um bloco
de massa
. O bloco desliza sobre uma superfície sem atrito, ao longo de um eixo
.
(a) Qual é a aceleraçāo dos blocos?
(a) Qual é a aceleraçāo dos blocos?
Passo 1
Beleza, vamos lá! Você tem um exercício sobre dinâmica, mais especificamente sobre leis de Newton. O enunciado diz que uma força de 20 N está empurrando o bloco A, que por sua vez empurra o bloco B. As massas são 4 kg para o bloco A e 6 kg para o bloco B, e não tem atrito no caminho. Nosso objetivo é descobrir qual é a aceleração dos blocos quando essa força é aplicada.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar qual lei de Newton vamos usar. Aqui, a segunda lei de Newton é a chave. Ela diz que a força resultante (
) é igual à massa total (
) multiplicada pela aceleração (
):
Passo 3
Agora, precisamos calcular a massa total dos dois blocos. Como ambos estão sendo empurrados juntos e deslizam como um único sistema, a massa total é a soma das massas individuais:
Passo 4
Sabendo a força aplicada e a massa total, podemos rearranjar a segunda lei de Newton para encontrar a aceleração:
Substituindo os valores que temos:
Passo 5
Fazendo a conta, a aceleração fica:
Resposta
A aceleração dos blocos é de 2,0 m/s².