Enunciado
Física - Física para Cientistas e Engenheiros - Mecânica, Oscilações e Ondas, Termodinâmica: Volume 1 - 6ª Edição - Mosca, Tripler- Ed: 6º - Capítulo 5.1 - Ex. 18
Dois discos de massas e , sobre uma mesa sem atrito, estão ligados por uma mola sem massa de constante de força k. Uma força horizontal é aplicada sobre no sentido de se afastar de . Qual é a magnitude da aceleração adquirida pelo centro de massa do sistema de dois discos? (a) , (b) , (c) , onde x é a distensão da mola, (d) .
Passo 1
Lembra o que são as forças externas e internas? Concorda que a força elástica da mola é uma força interna (desde que o nosso sistema seja composto por dois blocos). Se não está muito bem lembrado disso, vou dar um exemplo:
Imagine dois corpos. Um é o seu cabelo e o outro corpo é o seu próprio corpo, exceto o cabelo. Vou montar dois sistemas: um sistema só tem um corpo, o seu cabelo. O outro sistema é o seu corpo mais o seu cabelo.
Agora imagine que você suspende o seu cabelo, segurando/puxando para cima (mais fácil se tem cabelo grande). A força da sua mão no cabelo é uma força interna ou externa? Depende...
- Sistema 1: nesse sistema, a força da mão é uma força externa, oriunda da de um corpo externo ao sistema 1 (que é o seu corpo/sua mão). Perceba que, por causa disso, seu cabelo é suspenso para cima.
- Sistema 2: nesse sistema, a força da mão é uma força interna. Os dois corpos envolvidos pertencem ao sistema. E daí? Daí que essa força, por ser interna, não é capaz de acelerar o sistema como um todo. Imagine que louco se pudéssemos voar, simplesmente puxando o cabelo...
Passo 2
Nesse caso, podemos ignorar a força elástica, e usar a relação:
Aquela massa M na fórmula é a soma das massas.
Passo 3
Resposta
Letra (b)