Força e Leis de Newton
Dois blocos homogêneos de massa e massa , estão ligados por uma corda grossa inextensível de massa . Uma força atua para cima no bloco de massa conforme ilustrado na figura. Utilize .
a) Calcule o módulo da tensão na corda desprezando sua massa.
b) Agora leve em consideração a massa da corda. Note que neste caso a tensão não será a mesma ao longo de toda a extensão da corda. Faça um diagrama de corpo livre para os blocos e a corda. Escreva as equações de movimento para o sistema na sua forma literal.
c) Calcule os módulos das tensões na extremidade superior e na extremidade inferior da corda.
Passo 1
(a)
Aplicando a segunda lei de Newton:
Bloco 1:
Bloco 2:
Somando as duas equações:
Substituindo na eq.2:
Passo 2
(b)
Aplicando a segunda lei de Newton para os três:
Bloco 1:
Corda:
Bloco 2:
Passo 3
(c)
Somando as três equações do item anterior:
Substituindo a aceleração na eq.3:
Substituindo a aceleração na eq.1:
Resposta
(a)
(b)
Bloco 1:
Corda:
Bloco 2:
(c);