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
.
Passo 1
Beleza, vamos lá! Temos três blocos ligados sobre uma mesa sem atrito, sendo puxados para a direita por uma força de
. As massas são
,
e
. A gente precisa calcular as tensões
e
nas cordas que conectam os blocos. Para isso, vamos usar a segunda lei de Newton e entender como a força se distribui no sistema.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a aceleração do sistema todo. A segunda lei de Newton diz que
, onde
é a força total,
é a massa total e
é a aceleração.
A massa total
é a soma das três massas:
Agora, usando a força
:
Passo 3
Agora que temos a aceleração, vamos achar a tensão
. Olhando para os blocos
e
, a força que os puxa é
. Aplicando a segunda lei de Newton para esses dois blocos:
Passo 4
Por fim, vamos calcular a tensão
. Considerando apenas o bloco
, a única força que o puxa é
. Usando a segunda lei de Newton:
Resposta
As tensões são aproximadamente
e
.
Exercícios relacionados
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.
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
?
Uma lâmpada está dependurada verticalmente por uma corda num elevador que desce. O elevador tem desaceleração de
antes de parar. Se a tração na corda é
, qual é a massa da lâmpada?
Um bloco de massa
está sobre um plano inclinado de ângulo
e é ligado por uma corda que passa em uma polia pequena e sem atrito a um segundo bloco de massa
, que pende verticalmente conforme a figura ao lado. Determine a aceleração de cada bloco.