#com urgência#
A figura ilustra uma situação onde se aplica uma força de 20 N sobre o bloco A. Sabe-se que os blocos A e B possuem massa de 7 kg e 3kg, respectivamente e que as superfícies de contato não apresentam atrito. Determine:
a) A aceleração do sistema.
b) A intensidade da força que o bloco A exerce sobre o bloco B.
Respostas
♦ Resposta:
(A) 2 m/s².
(B) 6 N.
♦ Explicação:
○ Perceba que há forças de contato atuantes entre os blocos A e B.
Há uma força de contato que o bloco A exerce em B para a direita, que chamaremos de Fab, e uma força de contato que o bloco B exerce em A para a esquerda, que chamaremos de Fba. Observe a figura.
○ Sabe-se as massas dos blocos.
M(a) = 7 kg e M(b) = 3 kg.
Pode-se determinar a aceleração do conjunto usando a segunda lei de Newton, a qual diz que a força resultante atuante sobre um corpo é igual ao produto da sua massa pela sua aceleração.
Fr = m . a
A massa do conjunto é a massa total, 7 + 3 = 10 kg. A força resultante é a própria força que atua no conjunto, 20 N. Logo;
Fr = M(t) . a
20 = 10 . a
a = 2 m/s²
○ Agora, para calcular a força de contato, basta separar os blocos e verificar qual a força resultante sobre cada um deles. Veja a figura novamente.
Perceba que a força resultante do bloco A é dada pela diferença entre F e Fba, já que Fba está no sentido contrário da força F. Assim:
Fr(a) = F - Fba
Fr(a) = 20 - Fba
Entretanto, sabe-se que a força resultante do bloco A é massa . aceleração.
Fr(a) = m(a) . a
A massa de A é 7 kg e a aceleração já foi descoberta: 2 m/s².
Fr(a) = 7 . 2
Fr(a) = 14 N
Colocando esse valor na equação anterior, teremos:
Fr(a) = 20 - Fba
14 = 20 - Fba
Fba = 20 - 14
Fba = 6 N
Essa é a força de contato que B exerce em A. Mas veja que o item B quer o contrário: a força de contato que A exerce em B. Lembre-se da terceira lei de Newton: "A força de ação é igual, em módulo, à força de reação, possuindo mesma direção que ela e sentido contrário". Como as forças Fab e Fba formam um par ação-reação, a força que A exerce em B é igual à força que B exerce em A. Logo:
Fba = Fab = 6N.
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