Na figura ao lado tem-se os seguintes valores de massa para cada bloco: mA=5 kg e mB=10 kg. Sobre o bloco A é aplicada uma força horizontal F, da direita para a esquerda, de 150 N. Existe atrito entre a superfície e os blocos. O coeficiente de atrito estático vale mue=0,45 e o coeficiente de atrito cinético, muc=0,15. Considere g= 10 m / s^2.
b) Qual a aceleração de cada bloco? (3,23 m / s^2)

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse problema de física juntos! A gente tem dois blocos com massas e . Uma força horizontal de está puxando o bloco A da direita para a esquerda. Tem atrito entre os blocos e a superfície, com coeficientes de atrito estático e cinético . Precisamos encontrar a aceleração de cada bloco. Vamos usar conceitos de dinâmica e atrito para resolver isso.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar as forças atuando em cada bloco. No bloco A, temos:
  • A força aplicada para a esquerda.
  • A força de atrito que vai resistir ao movimento.
No bloco B, só teremos a força de atrito agindo, já que a força aplicada está no bloco A.

Passo 3

Vamos calcular a força de atrito para cada bloco. A força de atrito cinético é dada por:
fc = muc cdot N
onde é a força normal. Como os blocos estão sobre uma superfície horizontal, , com .

Passo 4

Calculando a força de atrito no bloco A:
fcA = muc cdot mA cdot g = 0,15 cdot 5,kg cdot 10,m/s^2 = 7,5,N
No bloco B:
fcB = muc cdot mB cdot g = 0,15 cdot 10,kg cdot 10,m/s^2 = 15,N

Passo 5

Agora, vamos somar as forças que atuam na direção do movimento. A força total aplicada é para a esquerda, e a força de atrito total que resiste ao movimento é .

Passo 6

A força resultante que causa a aceleração é:
Fresu

Passo 7

A massa total do sistema é a soma das massas dos dois blocos:
mtotal = mA + mB = 5,kg + 10,kg = 15,kg

Passo 8

Para encontrar a aceleração, usamos a segunda lei de Newton:
a = Fresu

Resposta

A aceleração de cada bloco é de .

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