Na Figura 7a, 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 superficie sem atrito, ao longo de um eixo
.
(a) Qual é a aceleração dos blocos?
(b) Qual é a força (horizontal)
exercida pelo bloco
sobre o bloco
(Figura
)?
Figura 7:
(a) Qual é a aceleração dos blocos?
(b) Qual é a força (horizontal)
Figura 7:
Passo 1
Vamos lá! Temos dois blocos, A e B, deslizando sem atrito sob a ação de uma força horizontal constante de 20 N aplicada no bloco A. O bloco A tem massa de 4 kg e o bloco B tem massa de 6 kg. Vamos usar as Leis de Newton, especificamente a segunda lei, que relaciona força, massa e aceleração, para encontrar a aceleração dos blocos e a força que o bloco A exerce sobre o bloco B.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a aceleração dos blocos juntos. Como não há atrito, a única força que está fazendo os blocos acelerarem é a força de 20 N aplicada no bloco A. Para encontrar a aceleração, precisamos somar as massas dos dois blocos e aplicar a fórmula da segunda lei de Newton:
Onde:
-
é a força total aplicada, -
é a massa total, -
é a aceleração.
Passo 3
Calculando a massa total:
Agora, aplicando a fórmula para encontrar a aceleração:
Passo 4
Agora, vamos determinar a força que o bloco A exerce sobre o bloco B, chamada de
. Para isso, consideramos apenas o bloco B sendo empurrado pelo bloco A. Usamos novamente a segunda lei de Newton para o bloco B:
Resposta
(a) A aceleração dos blocos é
.
(b) A força
exercida pelo bloco A sobre o bloco B é
.