Física - Mecânica Clássica

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Dois blocos de massas m A = 0,35 kg e
mB = 1,15 kg
estão sobre uma superfície
horizontal perfeitamente lisa, os blocos estão
ligados por uma corda ideal. Uma força horizontal
de intensidade constante igual a 15 N é aplicada
puxando os dois blocos. Calcule a aceleração adquirida pelo conjunto e a tensão na corda que
liga os blocos.
Dados do problema



massa do corpo A:
m A = 0,35 kg ;
massa do corpo B:
mB = 1,15 kg ;
força aplicada ao conjunto:
F = 15 N .
Solução
Isolando os corpos e pesquisando as forças que atuam em cada um deles, temos para
o corpo A
direção horizontal:

T: força de tensão na corda.
direção vertical:


N A: força de reação normal da superfície no corpo;
P A: força peso.
figura 1
Na direção vertical não há movimento, a força normal e a força peso se anulam.
Na direção horizontal aplicando a 2.ª Lei de Newton obtemos
FR =ma
T = mA a
(I)
Para o corpo B, temos
direção horizontal:


F: força aplicada ao sistema;
-T: força de tensão na corda.
direção vertical:
figura 2


N B: força de reação normal da superfície no corpo;
P B: força peso.
Na direção vertical não há movimento, a força normal e a força peso se anulam.
Na direção horizontal aplicando a 2.ª Lei de Newton obtemos
F −T = m B a
(II)
As expressões (I) e (II) formam um sistema de duas equações a duas incógnitas (T e a)
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∣
T = mA a
F −T = m B a
substituindo (I) em (II) obtemos a aceleração
F −m A a = m B a
F = m A a+m B a
colocando a aceleração a em evidência do lado direito da igualdade
F = a ( m A +mB )
F
a=
m A +m B
15
a=
0,35+1,15
15
a=
1,5
a = 10 m/s
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Observação: a corda que liga os dois blocos é ideal, isto quer dizer que podemos considerá-lo
inextensível e de massa desprezível, a única função do fio é transmitir a força de um bloco para
o outro bloco. Os dois blocos formam um conjunto submetido a mesma força, ambos têm a
mesma aceleração, o sistema se comporta como se fosse um único bloco de massa total dada
pela soma das massas dos dois blocos A e B.
Substituindo a aceleração encontrada na expressão (I) temos a tensão na corda
T = 0,35 . 10
T = 3,5 N
Observação: analogamente poderíamos substituir a aceleração na expressão (II) para obter a
tensão na corda, neste caso teríamos:
15−T = 1,15 . 10 ⇒ 15−T = 11,5 ⇒ T = 15−11,5 ⇒ T = 3,5 N
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