Enunciado
Física - Física de Sears & Zemansky: Mecânica Volume 1 - 12ª Edição - Hugh D. Young e Roger A. Freedman- Ed: 12º - Capítulo 5.Problemas - Ex. 83
Passo 1
Eaee, belezinha?? Bom... o enunciado nos dá o seguinte sistema:
Onde o bloco pesa e o bloco B pesa .
O coeficiente de atrito cinético entre todas as superfícies é .
Queremos determinar o módulo da força horizontal necessária para arrastar o bloco para a esquerda com velocidade constante.
Para isso, temos que considerar que está conectado ao bloco por meio de uma corda leve e flexível que passa sobre uma polia fixa sem atrito.
Bom... Para identificar a força que vai equilibrar tudo isso aí, vamos fazer diagramas de força para cada corpo.
Passo 2
Começando pelo bloco Nele estão agindo a força normal e o peso , ambas possuem mesmo módulos e sentido contrário (NÃO FORMAM PAR AÇÃO REAÇÃO!).
E também temos na horizontal a força tensora e para contrabalançar temos a força de atrito que é entre os blocos. O diagrama fica assim:
Devemos lembrar que o sistema de movimenta com VELOCIDADE CONSTANTE! Então todas as forças estão OBRIGATORIAMENTE em equilíbrio:
Passo 3
Beleza! Agora vamos olhar apenas para o bloco !
No bloco temos várias forças agindo. Primeiro vamos às forças que já conhecemos: a força peso para baixo e a normal (reação do contato do bloco na superfície) para cima.
Temos também a força (que o problema pede) para a esquerda e a força de tensão para a direita.
Temos também a força de atrito do bloco com o chão e agora uma novidade: temos a força de atrito entre os blocos .
Tanto quanto são contrárias à força . Outra força existente aqui e que é muito importante é a força normal e ela aponta para baixo!
Sim! Essa é a força com que o bloco empurra o bloco pra baixo!
Passo 4
Juntando todas essas informações, o diagrama de forças do bloco é:
Precisamos lembrar que o sistema todo está em equilíbrio, então a soma de todas as forças numa mesma direção é zero!
Na direção vertical nós temos:
E na direção horizontal temos: