Enunciado
Física - Fundamentos de Física - Mecânica Volume 1 - 8ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 8º - Capítulo 6.3 - Ex. 22
Na Fig. 6-27, uma caixa de cereais Cheerios (massa ) e uma caixa de cereais Wheaties (massa ) são aceleradas sobre uma superfície horizontal por uma força horizontal aplicada à caixa de ceral Cheerios. O módulo da força de atrito que age sobre a caixa de Cheerios é e o módulo da força de atrito que age sobre a caixa de Wheaties é . Se o módulo de é , qual é o módulo da força que a caixa de Cheerios exerce sobre a caixa de Wheaties?
Passo 1
Para resolver esse exercício devemos perceber que, ao considerar o sistema formado pelas duas caixas, as únicas forças externas que atuam no eixo paralelo ao solo são a força de atrito da caixa de Cheerios (), a força de atrito da caixa de Wheaties () e a força aplicada na caixa de Cheerios.
Assim, podemos aplicar a segunda lei de Newton para o eixo desse sistema:
Substituindo os valores conhecidos e isolando :
Passo 2
Com a aceleração do sistema calculada, podemos agora aplicar a segunda lei de Newton para uma das caixas. Para tanto, usarei a caixa de Wheaties, pois no eixo só atuam duas forças: a força de atrito e a força de contato. Assim:
Isolando e substituindo os valores conhecidos:
Portanto, o módulo da força que a caixa de Cheerios exerce sobre a caixa de Wheaties é .