Question

1- Dois blocos de massa mA = 8 kg e mB = 10 kg estão apoiados sobre una superficie horizontal perfeitamente
lisa (sem atrito) e são empurrados por uma força (F) constante de 360N, conforme a figura abaixo. Determine:

a) a aceleração do conjunto;
b) a intensidade da força que atua sobre o bloco B;
c) a intensidade da força que atua sobre o bloco A;
d) analise os itens b) e c);​

Answer 1

Resposta:

$a) \ a = 20 \ m/s^2 \\ \\b) \ F_{B} = 200 \ N \\ \\c) \ F_{A} = 160 \ N \\ \\d) \ \mbox{An\' alise na explica\c{c}\~ao.}$

Explicação:

Como não veio a figura, vou considerar que a força (F) empurra o bloco A e este empurra o bloco B. Assim:

a) Pela 2ª Lei de Newton

$F_R = m_t a \rightarrow F = (m_A+m_B) a \rightarrow a = \dfrac{F}{m_A+m_B}$

Substituindo-se os valores, tem-se:

$a = \dfrac{360}{8 + 10} \rightarrow a = 20 \ m/s^2$

b) Considerando apenas o bloco B, tem-se, na direção do movimento apenas a força que o bloco A faz no bloco B ($F_{B}$), que se trata de uma força de contato. Assim, novamente pela 2ª Lei de Newton, aplicada somente ao bloco B, tem-se:

$F_{B} = m_B \ a = 10 \ . \ 20 \rightarrow F_{B} = 200 \ N$

c) O bloco A está submetido a duas forças na direção do movimento:

a força (F) para frente e a força que o bloco B faz no bloco A. Outra forma de calcular a força sobre o bloco A é multiplicando a massa do bloco pela aceleração. As duas formas de cálculo estão apresentadas abaixo.

$F_A = F - F_{B} = 360 - 200 = 160 \ N \\ \\F_A = m_A \ a = 8,0 \ . \ 20 = 160 \ N$

d) A força que atua no bloco B ($F_B$) atua também no bloco A com mesmo módulo, direção e sentido oposto. Assim essas forças formam um par de forças de ação e reação.