Na figura a seguir tem-se os seguintes valores de massa para cada bloco:
. Não existe atrito entre a superfície e o bloco B. Considere
.
a) Qual o módulo da força
para que o bloco A puxe o bloco B, rampa acima, com velocidade constante. ( 20 N )
a) Qual o módulo da força
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada no que a gente tem aqui! Temos dois blocos: o bloco A com massa de
e o bloco B com massa de
. O bloco B está na rampa e não tem atrito com a superfície, o que facilita um pouco. A gente quer descobrir qual a força
que o bloco A precisa exercer para puxar o bloco B ladeira cima sem acelerar, ou seja, com velocidade constante. Para resolver isso, vamos usar conceitos de dinâmica, especialmente as leis de Newton.
Passo 2
Primeiro, vamos entender as forças envolvidas nessa situação. Como não tem atrito, as únicas forças atuando são:
- Peso do bloco B (
): Essa é a força da gravidade puxando o bloco B para baixo. Ela é calculada por . - Força exercida pelo bloco A (
): Essa é a força que queremos encontrar, que está puxando o bloco B para cima na rampa. - Força normal (
): É a força perpendicular à superfície da rampa atuando sobre o bloco B. Como não temos atrito, essa força não vai interferir na movimentação para cima ou para baixo.
Passo 3
Agora, como queremos que o bloco B se mova com velocidade constante, a aceleração dele é zero. Segundo a Primeira Lei de Newton (Lei da Inércia), se a aceleração é zero, a força resultante também é zero. Isso significa que a força
que o bloco A exerce deve ser exatamente igual e oposta à força que está puxando o bloco B para baixo.
Passo 4
Vamos calcular a força do peso do bloco B:
Então, para que o bloco B se mova para cima com velocidade constante, a força
deve equilibrar esse peso. Mas como o bloco A está puxando o bloco B, a força que o bloco A exerce é igual ao peso do bloco A:
Resposta
A força
necessária para puxar o bloco B ladeira acima com velocidade constante é de 20 N.
Exercícios relacionados
Na figura a seguir tem-se os seguintes valores de massa para cada bloco:
. Não existe atrito entre a superfície e o bloco B. Considere
.
c) Para a aceleração calculada no item anterior, qual a tensão na corda entre os blocos A e B? ( 32 N)
c) Para a aceleração calculada no item anterior, qual a tensão na corda entre os blocos A e B? ( 32 N)
Dois navios,
e
, deixam o porto ao mesmo tempo. O navio
navega para noroeste a 24 nós. (a) Quais são o módulo da velocidade do navio
em relação ao navio
?
Na figura ao lado tem-se os seguintes valores de massa para cada bloco:
.
Existe atrito entre a superfície e os blocos A, B e C. O coeficiente de atrito estático vale e o coeficiente de atrito cinético,
. Considere
.
c) Qual a tensão na corda entre os blocos A e B? E a tensão entre os blocos B e C? (25,1N; 41,82N)
Existe atrito entre a superfície e os blocos A, B e C. O coeficiente de atrito estático vale
c) Qual a tensão na corda entre os blocos A e B? E a tensão entre os blocos B e C? (25,1N; 41,82N)
Na figura ao lado os blocos
possuem os seguintes valores de massa:
. Existe atrito entre o bloco B e a superfície e o coeficiente de atrito cinético é de
. Considere
.
b) Suponha que a massa do bloco A passe a ser de 10 kg. Considerando a massa do bloco B encontrada anteriormente determine a aceleração dos blocos, a tensão na corda entre os blocos A e B, e a tensão na corda entre B e C.
b) Suponha que a massa do bloco A passe a ser de 10 kg. Considerando a massa do bloco B encontrada anteriormente determine a aceleração dos blocos, a tensão na corda entre os blocos A e B, e a tensão na corda entre B e C.