Ne-figura abaixo, o bloco A de 4.0 kg e bloco B de estão conectados por uma corda de massa desprezivel. A forga atua sobre o bloco A ; a força atua sobre o bloco B. O coeficiente de atrito cinético entre os blocos e base é 0,1 . Qual é a tensão da corda?

Passo 1

Beleza, vamos começar resumindo o que o exercício está pedindo. Temos dois blocos conectados por uma corda: o bloco A pesa 4,0 kg e o bloco B pesa 3,0 kg. Tem uma força de 12 N puxando o bloco A e outra força de 24 N puxando o bloco B. Além disso, os blocos estão sobre uma superfície com atrito cinético, cujo coeficiente é 0,1. Nosso objetivo aqui é descobrir qual é a tensão na corda que conecta esses dois blocos.
Para resolver isso, vamos precisar lembrar de alguns conceitos de dinâmica, especificamente a segunda lei de Newton, que relaciona força, massa e aceleração. Também vamos precisar calcular a força de atrito que está agindo sobre cada bloco.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar todas as forças que estão agindo em cada bloco. No bloco A, temos:
  • A força de puxão para a direita.
  • A tensão na corda puxando para a esquerda.
  • A força de atrito atuando contra o movimento.
No bloco B, temos:
  • A força de puxão para a direita.
  • A tensão na corda puxando para a esquerda.
  • A força de atrito atuando contra o movimento.

Passo 3

Agora, vamos calcular as forças de atrito em cada bloco. A força de atrito cinético é dada por:
onde é o coeficiente de atrito cinético e é a força normal. Como os blocos estão sobre uma superfície horizontal, a força normal para cada bloco é igual ao peso do bloco, ou seja:
Para o bloco A:
Para o bloco B:

Passo 4

Agora, vamos aplicar a segunda lei de Newton para cada bloco. A segunda lei diz que a força resultante é igual à massa vezes a aceleração:
Para o bloco A:
çã
Para o bloco B:
çã

Passo 5

Agora, temos um sistema de duas equações com duas incógnitas ( e ). Vamos resolver esse sistema para encontrar a aceleração e depois a tensão .
Primeiro, isolamos na Equação 1:
çã
Agora, substituímos da Equação 3 na Equação 2:
O sinal negativo indica que a aceleração está na direção oposta ao que consideramos inicialmente. Agora, substituímos na Equação 3 para encontrar :

Resposta

A tensão na corda é de 60,0 N.

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As duas questões seguintes se referem à situação descrita abaixo.
Considere a situaçăo mostrada na figura abaixo. Um bloco de massa é puxado para a esquerda com uma força se move com velocidade constante. Não há atrito entre os blocos de massa e de massa , mas há atrito entre o bloco de massa e o chão. O bloco de massa năo se move, pois está ligado por uma corda à parede. Use e .
12) Suponha agora que não há atrito entre o bloco de massa e o chão, mas há atrito entre os dois blocos. Como o coeficiente de atrito cinético entre os dois blocos se compara ao valor encontrado na questão anterior?
(a) é maior
(b)é menor
© é o mesmo