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 ( ). -
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: -
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:
- Peso para baixo:
-
No bloco
: - Peso para baixo:
- Força normal para cima da mesa:
- Peso para baixo:
-
Na mesa:
- Força normal para cima:
- Força normal para cima:
Exercícios relacionados
Um carro trafegava a uma velocidade de
, quando o motorista passa mal e acaba por colidir em um carro do mesmo modelo que estava parado. Determine qual a velocidade que os veículos adquirem após a colisão, sabendo que a colisão foi completamente inelástica.
Duas bolinhas A e B, com massas
e
, colidem elasticamente. Determine a velocidade destas após a colisão para os seguintes casos:
b. A bolinha A possui velocidade de e
possuí velocidade de
.
b. A bolinha A possui velocidade de
Dois carros, A e B com massas respectivas de 1000 Kg e 1500 Kg , colidem de frente sendo que antes da colisão os carros possuíam velocidades
e
respectivamente. Como a colisão foi completamente inelástica, qual a velocidade e sentido do conjunto resultante?
No mesmo instante em que um objeto de
cai de uma altura de 50 m , um segundo objeto, com uma massa de
, é jogado diretamente para cima do solo, com uma velocidade inicial de
. Eles se movem ao longo de linhas muito próximas e passam sem colidir. No instante
, calcule a velocidade e a posição do centro de massa do sistema.