Resolução do Desafio de Mestre Especial - 21/09

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Deslizando com atrito

Borges e Nicolau

Os blocos A e B, representados na figura, possuem massas 2,0 kg e 8,0 kg, respectivamente. Uma força horizontal F é aplicada ao bloco B. O coeficiente de atrito dinâmico entre A e B e entre B e o solo é igual a 0,30. Os blocos A e B deslocam-se em movimento retilíneo uniforme. Considere o fio e a polia ideais e g = 10 m/s².

a) Represente as forças que agem em A e B.

b) Determine a intensidade da força F e a intensidade da força de tração no fio.

Resolução:

a) Representação das forças que agem em A e B

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b) Como os blocos realizam MRU a resultante das forças que agem neles é nula. Assim, temos:

Bloco A:

FNA = P   = >    FNA = 20 N

T = FatBA   = >    T = μ.FNA   = >    T = 0,30 . 20   = >

T = 6,0 N

Bloco B:

FNB = FNA + PB   = >    FNB = 20 + 80   = >    FNB = 100 N
F = T + FatAB + Fat   = >   F = T + FatAB + μ.FNB   = >
F = 6,0 + 6,0 + 0,30.100   = >

F = 42 N