Dois blocos de massas e são colocados sobre uma mesa em contato um com o outro, como discutido no Exemplo 4.5 e mostrado na Figura Ativa 4.13a. O coeficiente de atrito cinético entre o bloco de massa e a mesa é , e entre o bloco de massa e a mesa é . A força horizontal de módulo é aplicada ao bloco de massa . Queremos encontrar , o módulo da força de contato entre os blocos.

1. Desenhe diagramas mostrando as forças em cada bloco.
2. Qual é a força resultante no sistema de dois blocos?
3. Qual é a força resultante que age em ?
4. Qual é a força resultante que age em ?
5. Escreva a Segunda Lei de Newton na direção para cada bloco.
6. Resolva as duas equações com duas incógnitas para a aceleração dos blocos quanto às massas, a força aplicada , os coeficientes de atrito e .
7. Encontre o módulo da força de contato entre os blocos com relação às mesmas quantidades.

Figura Ativa 4.13a

Letra b:

A força resultante no sistema dos blocos seria igual à magnitude da força, F, menos a força de atrito em cada bloco. Os blocos terão a mesma aceleração.

Letra c:

A força resultante na massa, , seria igual à força, F, menos a força de atrito em e a força , como identificado no diagrama do corpo livre.

Letra d:

A força resultante na massa, , seria igual à força, , menos a força de atrito em conforme identificado no diagrama de corpo livre.

Letra e:

Os blocos são empurrados para a direita pela força F, então o atrito cinético f atua em cada bloco à esquerda. Cada bloco tem a mesma aceleração horizontal, . Cada bloco exerce uma força igual e oposta no outro, então essas forças têm a mesma magnitude :

E

Letra f:

Adicionando as duas equações acima dos componentes x, encontramos:

Letra g:

Da equação do componente x para o bloco 2, temos:

Vemos que quando os coeficientes de atrito são iguais, , a magnitude P é independente do atrito.