8) Considere a situação mostrada na figura ao lado. Não há atrito entre os blocos e a superfície horizontal. Se F = 5,0 N , qual é o módulo da força Exercida pelo bloco 2 sobre o bloco 1?

a) 5,0   N

b) 17   N

c) 21   N

d) 23   N

e) 27   N

Passo 1

Fala aí, galerinha! Tudo belezinha com vocês?

Bom, a questão deu pra gente a imagem desse sistema de dois blocos e disse que uma força F = 5,0 N está agindo sobre o bloco 2, e pediu pra gente calcular a força que o bloco 2 exerce no bloco 1.

Bom, pra gente começar a fazer essa questão, precisamos lembrar da terceira lei de Newton que diz que:

“A toda ação corresponde a uma reação de igual intensidade, mas que atua no sentido oposto”

Isso quer dizer que a força que o bloco 1 faz no bloco 2 é igual a força que o bloco 2 faz no bloco 1. E analisando o diagrama do corpo livre para cada um dos blocos, poderemos descobrir o valor dessas forças.

Então esse é o plano. Vamos fazer o diagrama do corpo livre para cada um dos blocos e ver o que conseguimos encontrar para resolver nosso problema.

Partiu!!!

Passo 2

Vamos começar fazendo o diagrama para o corpo 1. Perceba que no eixo y as forças Peso e Normal irão se cancelar, então só faremos o diagrama pra o eixo onde pode acontecer o movimento do sistema. Assim:

Aplicando a segunda lei de Newton para esse bloco ficamos com:

∑ F x = F 25 N - F 21 = m 1 ⋅ a

Substituindo o que conhecemos, ficamos com:

∑ F x = 25 - F 21 = 2 ⋅ a

Maravilha. Vamos dar uma olhada agora no bloco 2:

Da mesma forma que fizemos com o bloco 1, podemos aplicar a segunda lei de Newton para esse bloco ficamos com:

∑ F x = F 12 - F 5 N = m 2 ⋅ a

Substituindo o que conhecemos, ficamos com:

∑ F x = F 12 - 5 = 3 ⋅ a

E com essas duas equações, podemos montar um sistema que nos ajudará a conhecer a aceleração dos blocos, e depois poderemos usar uma delas para calcular a força que estamos procurando. Veremos isso no próximo passo.

Passo 3

Até agora vimos que:

∑ F x = 25 - F 21 = 2 ⋅ a

E

∑ F x = F 12 - 5 = 3 ⋅ a

O que nos dá o sistema:

25 - F 21 = 2 ⋅ a F 12 - 5 = 3 ⋅ a

Como F 12 = F 2 1 , podemos somar as duas equações, ficando com:

25 - 5 = 2 ⋅ a + 3 ⋅ a

2 0 = 5 a

a = 4   m / s 2

Pronto! Agora que temos a aceleração, basta substituir em uma das duas equações que encontramos para obter F 21 . Então:

F 12 - 5 = 3 ⋅ a

F 12 = 3 ⋅ 4 + 5

F 12 = 17 N

Prontinho! Força encontrada!

Resposta

Resposta:

F 12 = 17 N

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