Dois blocos de massa estão unidos por um fio de massa desprezível que passa por uma roldana com um eixo fixo. Inicialmente o sistema estava em repouso. Um terceiro bloco de massa é então colocado suavemente sobre um dos blocos, como mostra a figura a seguir.

a) Faça um desenho esquemático mostrando as forças que atuam em cada um dos três blocos.

b) Qual é o módulo da aceleração adquirida pelo sistema após o bloco de massa ser colocado?

c) Supondo que o bloco da esquerda estava a uma altura abaixo do bloco da direita quando o terceiro bloco foi posicionado, determine o instante de tempo no qual os dois blocos se cruzarão.

d) Qual é o módulo da força com a qual esse pequeno bloco de massa pressionará o bloco sobre o qual foi colocado?

(b)

Vamos aplicar a segunda lei de Newton para cada um dos corpos, lembrando que o movimento do bloco da esquerda é pra cima, e dos da direita é pra baixo. Além disso,

Para o bloco da esquerda:

Para o bloco pequeno:

Para o bloco da direita:

Da primeira equação tiramos que:

Somando a segunda e terceira, temos:

Substituindo T:

Resolvendo isso:

Show!!

(c)

No inicio eles estão separados de uma distância h. conforme o bloco da direita começa a descer, o da esquerda sobe. Então eles vão se encontrar no meio do caminho, ou seja, quando o da direita descer .

Usando a equação da posição em função do tempo, considerando e :

Substituindo os valores:

Então:

(d)

Vimos que

Pela equação que veio da segunda lei d enewton, lá no passo 2:

Substituindo o valor da aceleração:

Arrumando isso:

Uhuul!! Arrasamos!