UFSCAR – Sem Campus – Física 1 – SUB –2021.2 – Prof. Raphael Santarelli – Questão 3a
Na figura ao lado um bloco de massa desliza sobre um plano horizontal com coeficiente de atrito cinético . Ele está ligado por uma corda ideal, que passa por uma polia (disco uniforme de raio e massa ), a um outro bloco de massa que está suspenso. Considere que a corda não escorrega na polia, e que não há atrito no eixo da polia. O sistema é solto do repouso em e as massas entram em movimento.
a) Encontre a aceleração linear dos blocos, a aceleração angular da polia, e as trações nos dois lados da corda. A aceleração angular é positiva ou negativa nesse caso?
Passo 1
Eaee!!! Belezinha? Bom... a questão nos dá um exemplo clássico de Lei de Newton envolvendo dois blocos envolvendo várias forças.
A questão nos pede para descobrirmos a aceleração linear dos blocos, a aceleração angular da polia, e as trações nos dois lados da corda.
Também, nos pergunta se a aceleração angular é positiva ou negativa nesse caso.
Uma dica é analisarmos os diagramas de corpo livre de cada bloco e aplicar a Lei de Newton!
E aí? Bora lá?
Passo 2
Bom... Pelo diagrama de corpo livre dos dois blocos e da polia, temos que:
- Bloco suspenso pela corda:
- Bloco que não está suspenso:
- Polia (sabendo que para a polia):
Onde é a tração, é a força de atrito e é o momento de inércia.
Passo 3
De ambos os blocos, temos que:
Passo 4
Substituindo a equação encontrada no Passo 3 na equação da polia, temos:
Passo 5
Para a aceleração angular da polia , temos:
Aceleração angular positiva.
Assim, podemos encontrar as trações.
Da equação do bloco suspenso, temos:
E, do outro bloco, temos:
Entendeu direitinho? Responde aee ;)
Resposta
No texto