Na figura ao lado o bloco de massa está apoiado sobre um bloco de massa que repousa sobre uma mesa horizontal. Indique todas as forças que agem em cada um dos blocos e as forças na mesa relacionadas às interações com os blocos.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre dois blocos empilhados: um bloco de massa apoiado em cima de outro bloco de massa , que está sobre uma mesa horizontal. Nosso objetivo aqui é identificar todas as forças que estão atuando em cada um desses blocos e também na mesa, considerando as interações entre eles. Para resolver isso, vamos usar conceitos de estática, que estuda as forças em equilíbrio.

Passo 2

Primeiro, vamos analisar o bloco de massa . Esse bloco está apoiado em cima do bloco , então precisamos identificar as forças que atuam nele.
  • Força da Gravidade ( ): Toda massa tem uma força gravitacional atuando para baixo, que é calculada por , onde é a aceleração da gravidade ( ²).
    ²
  • Força Normal ( ): Essa é a força que o bloco exerce para cima no bloco , equilibrando a força da gravidade. Como o bloco está em repouso e não há movimento, essa força é igual em módulo à força da gravidade:

Passo 3

Agora, vamos olhar para o bloco de massa , que está sobre a mesa e apoiando o bloco .
  • Força da Gravidade ( ): Assim como o bloco , o bloco também sofre a força da gravidade:
    ²
  • Força Normal da Mesa ( ): A mesa exerce uma força para cima no bloco . Essa força precisa equilibrar tanto o peso do bloco quanto o peso do bloco que está em cima dele. Então:

Passo 4

Por fim, vamos considerar as forças que atuam na mesa devido às interações com os blocos.
  • Força Normal Total na Mesa ( ): A mesa precisa suportar todo o peso combinado dos blocos e . Então, a força que a mesa exerce para cima é igual à soma das forças normais que os blocos exercem sobre ela:

Resposta

Todas as forças atuantes são:
  • No bloco :
    • Peso para baixo:
    • Força normal para cima:
  • No bloco :
    • Peso para baixo:
    • Força normal para cima da mesa:
  • Na mesa:
    • Força normal para cima:

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