Três blocos de massa
e
são unidos por uma corda de massa desprezível e encontram-se, nesta mesma sequência com
do lado esquerdo do conjunto, sobre uma superfície horizontal sem atrito. Qual é a força de tensão na corda entre os blocos 2 e 3 sob a ação da força
?
Passo 1
Beleza, vamos resumir o que o exercício está pedindo. Temos três blocos com massas
,
e
ligados por uma corda sem massa, tudo sobre uma superfície horizontal sem atrito. Queremos descobrir qual é a força de tensão na corda que fica entre os blocos 2 e 3 quando aplicamos uma força
no bloco 1. Para resolver isso, vamos usar conceitos de dinâmica, especificamente a segunda lei de Newton, que relaciona força, massa e aceleração.
Passo 2
Primeiro, vamos entender como a força
afeta todo o sistema. Como a superfície é sem atrito e a corda é sem massa, todos os blocos vão se mover juntos com a mesma aceleração
.
Passo 3
A segunda lei de Newton nos diz que a força resultante é igual à massa total multiplicada pela aceleração:
Aqui,
é a força
.
Passo 4
Vamos isolar a aceleração
:
Substituindo as massas:
Passo 5
Agora, para encontrar a tensão
na corda entre os blocos 2 e 3, vamos considerar apenas a massa do bloco 3, já que a tensão está puxando apenas esse bloco:
Substituindo
:
Passo 6
Simplificando a expressão:
Resposta
A força de tensão na corda entre os blocos 2 e 3 é aproximadamente
.
Exercícios relacionados
Calcule a intensidade da projeção da Força
sobre a força
ângulo
entre as forças.
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401 N |
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Suponha que queremos manter uma esfera condutora isolada a 4000 V . Qual é o raio mínimo que a esfera deve ter para não resultar em descarga?
Agora considere um elétron livre no ar, muito próximo da esfera. Se esse elétron esta inicialmente em repouso, que distancia radial irá viajar antes de alcançar uma energia cinética de
? Assuma um campo constante e que não há colisão com moléculas de ar durante esse deslocamento.