Na figura a seguir, um bloco de massa M = 2,0 kg e comprimento L = 1,0 m encontra-se inicialmente em repouso sobre uma superfície horizontal sem at...

I - Para que não ocorra deslizamento entre os blocos, a força F deve ser igual à força de atrito máxima entre os blocos. A força de atrito máxima é dada por μeN, onde N é a força normal entre os blocos. Como não há movimento vertical, a força normal é igual ao peso do bloco de massa M, ou seja, N = Mg. Portanto, a força máxima que pode ser aplicada no bloco de massa M é F = μeN = μeMg = 0,60 x 2,0 x 10 = 12,0 N. II - A força máxima que pode ser aplicada no conjunto M + m é igual à força de atrito máxima entre os blocos, que é igual a 12,0 N. III - A aceleração do bloco de massa m é dada por a = F/(M + m). Substituindo os valores, temos a = 19,0/(2,0 + 1,0) = 6,33 m/s². IV - A aceleração relativa entre os blocos é dada por a' = (M - m)a/M. Substituindo os valores, temos a' = (2,0 - 1,0) x 6,33/2,0 = 1,995 m/s². V - O bloco de massa m perderá o contato com o bloco M quando a aceleração relativa entre eles for igual à aceleração da gravidade, ou seja, quando a' = g. O tempo gasto para isso ocorrer pode ser calculado a partir da equação de Torricelli: v² = v0² + 2aΔx, onde v0 = 0, v = 0 e Δx é a distância percorrida pelo bloco de massa m antes de perder o contato com o bloco M. Como a' = g, temos a = g - a' = 10 - 1,995 = 8,005 m/s². A distância percorrida pelo bloco de massa m é dada por Δx = (1/2)at², onde t é o tempo gasto. Substituindo os valores, temos 1 = (1/2) x 8,005 x t², o que resulta em t = 0,158 s.