A figura ao lado mostra três caixotes com massas
e
apoiados sobre uma superfície horizontal sem atrito. Qual a força horizontal F necessária para empurrar os caixotes para a direita como se fossem um só, com a aceleração de
?
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente tem três caixotes com massas de
,
e
apoiados em uma superfície horizontal sem atrito. A pergunta quer saber qual a força horizontal
que precisamos aplicar para empurrar todos os caixotes juntos, fazendo-os acelerar a
. Vamos usar a segunda lei de Newton para resolver isso!
Passo 2
Primeiro, precisamos calcular a massa total dos três caixotes juntos. Isso porque quando eles são empurrados como um só, a massa que está sendo acelerada é a soma das massas individuais.
A massa total
é dada por:
Substituindo os valores:
Passo 3
Agora, vamos aplicar a segunda lei de Newton, que diz que a força resultante
é igual à massa total vezes a aceleração:
Onde:
Substituindo os valores:
Resposta
A força horizontal necessária para empurrar os caixotes é de 135 N.
Exercícios relacionados
Duas caixas, uma de massa de 4 kg e outra de
, estão em repouso sobre uma superfície sem atrito de um lago congelado, ligado por uma corda leve (figura abaixo). Uma mulher usando tênis de solado áspero (de modo que ele possa exerce atração sobre o solo) puxa horizontalmente a caixa de
com uma força
que produz uma aceleração de 2,5 m/s
. © Desenhe um diagrama do corpo livre para caixa de
. Qual é a direção da força resultante sobre a caixa de
? Qual tem o maior módulo, a força T ou a força F?
Um bloco com 1 kg (Bloco 2) de massa e outro com 4 kg (Bloco 1) estão sobre um plano horizontal liso de maneira que podem se mover sem atrito. Sobre o bloco mais leve, aplica-se uma força de módulo 5 N, com direção e sentido conforme ilustrado na figura abaixo. Determine a aceleração do conjunto.
A figura a seguir representa dois blocos ligados por uma corda leve e inextensível. As massas de A e B são, respectivamente, 10 e 5 kg. O coeficiente de atrito de A com a mesa é 0,2 e não há atrito entre o fio que liga os blocos e o guia fixo para o fio. Inicialmente o sistema está parado. Sabendo que
está a
do chão, determine o tempo para que
atinja o chão após a retirada do corpo
, bem como sua velocidade no impacto com o chão.
Três blocos estão ligados, como mostra a figura abaixo. Estão sobre uma mesa horizontal sem atrito e são puxados para a direita por uma força
. Se
,
e
, calcule: As trações
e
.