Question

A figura ilustra um pequeno bloco A, de massa 1 kg, sobre um grande bloco B, de massa 4 kg. Não há atrito entre os blocos. As forças horizontais paralelas possuem módulos constantes FA = 24 N e FB = 12 N. Considerando a aceleração da gravidade g = 10 m/s2 e coeficiente de atrito cinético entre o bloco B e a superfície horizontal igual a 0,2, o módulo da aceleração relativa entre os blocos, enquanto um bloco estiver sobre o outro, vale em m/s2:


A) 9,5
B) 10
C) 10,5
D) 23,5
E) 24,5

Answer 1

Resposta:

A resposta correta é a "D:23,5m/s²"

Explicação:

Cálculo dos pesos dos blocos:

Bloco A

PESO = MASSA × ACELARAÇÃO DA GRAVIDADE

PESO A = 1 × 10

PESO A = 10N

Bloco B

PESO = MASSA × ACELARAÇÃO DA GRAVIDADE

PESO B = 4 × 10

PESO B = 40N

1) Cálculo da aceleração de A:

O bloco A não tem atrito com B, logo a única força atuando sobre ele é o dado FA=12N para direita

(OBS: também há a força peso, porém como "não há atrito" desconsideramos que exita uma FORÇA DE ATRITO de reação na horizontal ou um FORÇA NORMAL de reação na vertical)

F=m×a

24=1×(Aceleração de A)

Aceleração de A=24m/s²

2) Calculo da aceleração de B

Nesse caso temos 4 forças

2 HORIZONTAIS = FB e FORÇA DE ATRITO DE B COM O CHÃO

2 VERTICAIS = PESO e NORMAL

Primeiro olhando as verticais:

Perceba que para calcular a NORMAL temos que considerar o PESO A e o PESO B juntos (essa é a sacado do exercício), assim

NORMAL = (PesoB + PesoA)

NORMAL = 40N + 10N

NORMAL = 50N

Agora o cálculo da FORÇA DE ATRITO DE B COM O CHÃO (chamarei de FatB)

FatB = (coeficiente de atrito cinético) × NORMAL

FatB = 0,2 × 50

FatB= 10N

As forças resultantes na horizontal em B são FB para direita e FatB para esquerda, assim

(FORÇAS RESULTATES) = FB + (-FatB)

Obs: FB é para direita e FatB para esquerda

(FR) = 12 - 10

FR = 2N

Lembrando que toda força é F=m×a

FR = (massa de B) × (aceleração de B)

2 = 4 × (Aceleração de B)

(Aceleração de B) = 0,5m/s²

3) Por fim a aceleração relativa, basta fazer a aceleração de A menos a aceleração de B

(Aceleração de relativa) = (Aceleração de A) - (Aceleração de B)

AR = 24 - 0,5

AR = 23,5m/s²