Bem não ficou muita clara a sua pergunta porque esse tipo de questão
fica mais fácil resolver com a figura, mas depois eu descobri que ela
está no livro do Halliday, então vamos lá:
As força aplicadas sobre o bloco menor são:
Horizontal: F e Força do bloco M sobre m (a qual chamaremos de
Normal, já que é a força da superfície sobre a qual o corpo (m) se apoia), a
chamarei de F(Mm).
Vertical: Peso e Força de atrito (que se opõem ao peso), já que essa
é a "tendência" natural de deslocamento do corpo.
A força F será mínima quando essa força de atrito se igualar ao peso.
Assim: Fat = mg
Mas Fat = Nc (denotando c como coeficiente de atrito estático)
Mas N = F(Mm)
Assim, Fat = mg = F(Mm)c.
Mas como achar essa F(Mm)?
Vamos considerar o conjunto (M+m) como um corpo só, ao qual se aplica
a força resultante F, já que não há atrito na superfície do bloco
Maior (que está em contato com essa superfície lisa). Assim, aplicando a
Segunda lei de Newton a esse conjunto:
F = (M+m)a (*)
Vamos agora aplicar a Segunda lei de Newton apenas ao bloco Maior, no
qual a única força que atua na horizontal é F(mM) (força do bloco
menor sobre o Maior, lembrando que, pela princípio da ação e reação
(Terceira lei de Newton) é igual em módulo a F(Mm) (Força do Maior sobre o
menor)) e lembrando mais uma vez que não há atrito na superfície na qual
se apoia o bloco M.
Assim:
F(mM) = Ma (**)
(Lembrando que essa aceleração é igual a da equação acima (*)).
Assim, dividindo a equação (*) pela (**) e substituindo os valores de
M e m:
F/F(mM) = 104/88 = 13/11 ==> F(mM) = 11F/13.
Substuindo o valor de F(mM), que é igual a F(Mm) na equação acima:
Fat = mg = F(Mm)c (adotando g = 9,8m/s²)
Temos (16*9,8) = (11F/13)*(0,38) ==> F = (16*9,8*13)/(11*0,38) ~ 487,66 N
Respostas como essa o Halliday costuma arredondar para 490N.
Para escrever sua resposta aqui, entre ou crie uma conta
Compartilhar