Sobre uma superficie horizontal e livre de atrito dois blocos A e B,de massas respectivamente iguais a 3,0kg e 2,0kg,estão em repouso.As duas massas estão ligadas por um fio ideal.Uma força é aplicada horizontalmente em B puxando o sistema de tal forma que o fio de ligação fica sob tensão.Esta força é de 30N.Nestas condições a aceleração do conjunto e a força de tensão no fio valem,respectivamente,em unidades do sistema internacional:
A) 6 e 18
B) 18 e 6
C) 12 e 12
D) 6 e 6
E) 18 e 18
Obs: Cálculo com explicação.
Soluções para a tarefa
A) 6 e 18.
Explicação:
Primeiramente temos que entender que, o sistema está sujeito a mesma tensão da corda e que o movimento se inicia pela força exercida no bloco B sendo puxado. Portanto pela segunda Lei de Newton:
F - T = mB.a
T = mA.a
Pela segunda Lei de Newton podemos achar a aceleração do sistema que, pelas condições descritas deve ser a mesma no bloco A e no bloco B, ou seja:
F = M.a , M = mA + mB
F = (mA + mB)a
Substituindo os dados na equação:
30 = (3,0 + 2,0)a
a = 30/5,0
a = 6,0 m/s².
Agora podemos utilizar o sistema de equações para as forças que atuam nos blocos, sendo assim:
T = mA.a
T = 3,0.6,0
T = 18 N.
Como dito anteriormente, a tensão em ambos os blocos tem que ser a mesma, podemos conferir da seguinte forma:
F - T = mB.a
30 - T = 2,0.6,0
- T = 12 - 30
- T = - 18
T = 18 N.
A aceleração do conjunto e a força de tensão no fio valem, respectivamente, 6,0 m/s² e 18 N, alternativa A.