Question

[Urgente]Os blocos 1 e 2 estão sobre uma superfície plana e horizontal com coeficiente de atrito cinético igual a 0,4. Uma força F, de 40 N, é aplicada sobre o sistema e as massas do blocos correspondem a m1=2kg e m2=3kg. Determine a tração no cabo ideal que liga os blocos 1 e 2. Dado: g=10m/s2

Answer 1

Vamos lá...

Nomenclaturas:

T = tração.
P = peso.
F = força resultante.
m1 = massa do corpo 1.
m2 = massa do corpo 2.
Fat = força de atrito.
g = gravidade.
u = coeficiente de atrito.

Aplicação:

Primeiro devemos montar o nosso diagrama do corpo livre, tanto para o corpo 1, quanto para o corpo 2, veja na imagem.

Depois de termos feitos o diagrama de flechas, podemos dar sequência aos cálculos, devemos então descobrir a força de atrito atuante no corpo 1 e também no corpo 2, veja:

"Força de atrito(Fat), atuante no corpo 1".

Fat = u × N.
Fat = 0,4 × 20.
Fat = 8N.

"Força de atrito( Fat), atuante no corpo 2".

Fat = u × N.
Fat = 0,4 × 30.
Fat = 12N.

"Somando as forças de atrito".

Fat1 + Fat2.
8 + 12 = 20N.

Agora que temos as forças Fat, atuantes em ambos os corpos, podemos montar nossa equação para descobrirmos o valor da aceleração, veja:

Fr = m × a.
F - Fat = (m1 + m2) × a.
40 - 20 = (2 + 3) × a.
20 = 5 × a.
a = 20 / 5.
a = 4m/s^2.

Agora que sabemos o valor da aceleração do conjunto, podemos descobrir a tração que liga o corpo 1 e o corpo 2, mas, para isso, deve-se notar que para o corpo 2 a força resultante é igual a tração, assim:

Fr = T.
Fr = m × a.
T = m2 × a.
T = 3 × 4.
T = 12N.

Portanto, a força de tração no fio que une ambos os corpos equivale a 12N (Newtons).

Espero ter ajudado.