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arrow_back Aula 03 - Forças e interações

Exercício Resolvido

1 – Dois blocos A e B estão sobre um plano horizontal sem atrito ligados por um fio inextensível e de massa desprezível. Por meio da força $\overrightarrow{F}$ de módulo F = 40 N, horizontal, o bloco A é puxado para direita, como mostra a figura abaixo.

Sendo mA = 5,0 kg e mB = 3,0 kg, determine, em módulo:

(a) A aceleração do conjunto;

(b) A tração no fio.

(a) Note que os pesos dos blocos A e B são equilibrados pelas forças normais exercidas pelo plano, a força resultante será a força $\overrightarrow{F}$.

Aplicando a segunda lei de Newton em módulo a esse sistema isolado, obtemos:

$F_{R} = ma \Rightarrow 40 = ( 5,0 + 3,0 ) a \Rightarrow a = 5,0 m/s^{2}$

(b) Para encontrarmos a tração no fio, vamos primeiro isolar o fio que liga os dois blocos.


Note na Figura 14 que o fio é puxado para a direita pelo bloco A com uma força $\overrightarrow{T}_{AB}$ e, para a esquerda, pelo bloco B por uma força de reação $\overrightarrow{T}\prime_{AB}$. Vamos aplicar a segunda lei de Newton para as forças exercidas no fio, temos:

$F_{R} = ma \Rightarrow T_{AB} - T^{\prime}_{BA} = m_{fio}a$

Como a massa do fio é desprezível ( $m_{fio} = 0$ ). Portanto:

$T_{AB} - T^{\prime}_{BA} = 0 \Rightarrow T_{AB} = T^{\prime}_{BA}$

Observe que a força de tração exercida pelo bloco A sobre o fio tem o mesmo módulo que a exercida pelo bloco B.

Para encontrar o módulo de $T^{\prime}_{AB}$, a força de tração que o fio exerce sobre o bloco A. Vamos isolar o bloco A, dessa forma, temos:

$F_{R} = ma \Rightarrow F - T^{\prime}_{AB} = m_{A}a \Rightarrow T^{\prime}_{AB} = 40 - 5 \cdot 5 = 15 N$

Em seguida, vamos aplicar a segunda lei de Newton ao bloco B, então:

$F_{R} = ma \Rightarrow T_{BA} = m_{B}a \Rightarrow T_{BA} = 3 \cdot 5 = 15 N$


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