referencial nao inercial
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referencial nao inercial
Um bloco de massa M repousa em uma superfície horizontal lisa. Dois blocos A e B, de massas mA e mB, respectivamente estão conectados por um fio ideal passando por uma polia ideal fixa em M. O bloco B está em repouso sobre a superfície lisa de M e A pode se mover sem atrito ao longo de uma cavidade vertical em M na qual o bloco A se encaixa perfeitamente. Quando o sistema for liberado, qual a aceleração de M?
alguem? tentei aqui, mas nao sei o que estou errando.
gabarito: a=mambg/M(ma+mb)+ma²+2mamb
alguem? tentei aqui, mas nao sei o que estou errando.
gabarito: a=mambg/M(ma+mb)+ma²+2mamb
Última edição por leohenoli em Sáb 25 maio 2019, 13:02, editado 5 vez(es)
leohenoli- Iniciante
- Mensagens : 21
Data de inscrição : 29/07/2018
Idade : 20
Localização : Teresina, Piauí, Brasil / São Paulo, São Paulo
Re: referencial nao inercial
Poderia colocar os seus cálculos para vermos o que você está errando ?
Emersonsouza- Fera
- Mensagens : 1100
Data de inscrição : 14/01/2015
Idade : 28
Localização : Rio de Janeiro
Re: referencial nao inercial
boa noite, Emersonsouza.
meus calculos nao estao muito organizados, entao vou tentar explicar resumidamente o que fiz
fazendo uma analise das forcas que agem em M, vi que
no eixo x ha uma forca de tracao T para a direita, e uma forca de contato entre o bloco A e M, para a esquerda
dessa forma, escrevi que T-F=ma, sendo "a" a aceleracao da cunha.
para o bloco A, existe uma aceleracao a`, no eixo y.(analisei como um referencial nao inercial)
y: age o peso do bloco e a forca de tracao
x: a forca de inercia mAa(esquerda), que seria igual a forca de contato F(direita)
para o bloco B:
x: forca de tracao (esquerda), forca de inercia mba
T+mba=mba`
y: N=mbg
a partir dessas informacoes, tentei calcular a, sem exito.
tentei explicar da forma mais clara possivel. caso algo pareca confuso, explico novamente.
meus calculos nao estao muito organizados, entao vou tentar explicar resumidamente o que fiz
fazendo uma analise das forcas que agem em M, vi que
no eixo x ha uma forca de tracao T para a direita, e uma forca de contato entre o bloco A e M, para a esquerda
dessa forma, escrevi que T-F=ma, sendo "a" a aceleracao da cunha.
para o bloco A, existe uma aceleracao a`, no eixo y.(analisei como um referencial nao inercial)
y: age o peso do bloco e a forca de tracao
x: a forca de inercia mAa(esquerda), que seria igual a forca de contato F(direita)
para o bloco B:
x: forca de tracao (esquerda), forca de inercia mba
T+mba=mba`
y: N=mbg
a partir dessas informacoes, tentei calcular a, sem exito.
tentei explicar da forma mais clara possivel. caso algo pareca confuso, explico novamente.
leohenoli- Iniciante
- Mensagens : 21
Data de inscrição : 29/07/2018
Idade : 20
Localização : Teresina, Piauí, Brasil / São Paulo, São Paulo
Re: referencial nao inercial
Vou tentar fazer o passo a passo,desde do começo.
Olha pelo que eu estou vendo ,acho que a forma menos embaraçosa de resolver essa questão é aplicar o princípio de equivalência de Einstein.
Já que o bloco M terá aceleração a1 horizontal para esquerda(supondo que M já está em movimento) vamos criar um aceleração fictícia de mesmo módulo ,direção e sentido oposto a aceleração do bloco
Dessa forma, o bloco M vai ficar parado e aí aplicamos as leis de Newton sobre os bloquinhos.
Em B teremos
T-F= mB*a2 (1)
F--> força de inércia (ou força fictícia)
Em A teremos
mA*g -T=mA*a2 (2)
Somando (1) e (2)teremos
mA*g-F =mA*a2 +mB*a2--> mA*g-a2(mA+mB)=F
Sabe-se que F=mB*a
,portanto, mA*g-a2(mA+mB)=mB*a -->( mA*g-a2(mA+mB))/mB=a--> esta é aceleração do bloco M.
Bom, acho que é isso , espero que te ajude.
Olha pelo que eu estou vendo ,acho que a forma menos embaraçosa de resolver essa questão é aplicar o princípio de equivalência de Einstein.
Já que o bloco M terá aceleração a1 horizontal para esquerda(supondo que M já está em movimento) vamos criar um aceleração fictícia de mesmo módulo ,direção e sentido oposto a aceleração do bloco
Dessa forma, o bloco M vai ficar parado e aí aplicamos as leis de Newton sobre os bloquinhos.
Em B teremos
T-F= mB*a2 (1)
F--> força de inércia (ou força fictícia)
Em A teremos
mA*g -T=mA*a2 (2)
Somando (1) e (2)teremos
mA*g-F =mA*a2 +mB*a2--> mA*g-a2(mA+mB)=F
Sabe-se que F=mB*a
,portanto, mA*g-a2(mA+mB)=mB*a -->( mA*g-a2(mA+mB))/mB=a--> esta é aceleração do bloco M.
Bom, acho que é isso , espero que te ajude.
Última edição por Emersonsouza em Sáb 25 maio 2019, 14:35, editado 1 vez(es)
Emersonsouza- Fera
- Mensagens : 1100
Data de inscrição : 14/01/2015
Idade : 28
Localização : Rio de Janeiro
Re: referencial nao inercial
Emersonsouza,
agradeco pela resolucao. seguindo seu raciocinio, bateu com o gabarito. no entanto, surgiu-me uma duvida: se eu considerasse o suposto movimento de M para a direita, estaria errado?
edit: na verdade, o correto seria considerar o sentido do movimento de M para a direita
eis as equacoes para cada corpo:
i)M: aceleracao "a" horizontal
x: T-N=Ma
ii)mA: aceleracao "a`"vertical
x: N=mA.a(Forca de inercia)
y: mAg-T=mA.a`
iii)mB
x: T+mBa=mBa`
ii+iii
mAg+mBa=(mA+mB)a`
a`=mAg+mBa/mA+mB
agora, em i: T=(M+mA).a
agora, substituindo tudo em iii - x
(M+mA+mB).a=mB(mAg+mBa/mA+mB)
a = mAmBg/M(mA+mB)+mA.mA+2mAmB
agradeco pela resolucao. seguindo seu raciocinio, bateu com o gabarito. no entanto, surgiu-me uma duvida: se eu considerasse o suposto movimento de M para a direita, estaria errado?
edit: na verdade, o correto seria considerar o sentido do movimento de M para a direita
eis as equacoes para cada corpo:
i)M: aceleracao "a" horizontal
x: T-N=Ma
ii)mA: aceleracao "a`"vertical
x: N=mA.a(Forca de inercia)
y: mAg-T=mA.a`
iii)mB
x: T+mBa=mBa`
ii+iii
mAg+mBa=(mA+mB)a`
a`=mAg+mBa/mA+mB
agora, em i: T=(M+mA).a
agora, substituindo tudo em iii - x
(M+mA+mB).a=mB(mAg+mBa/mA+mB)
a = mAmBg/M(mA+mB)+mA.mA+2mAmB
leohenoli- Iniciante
- Mensagens : 21
Data de inscrição : 29/07/2018
Idade : 20
Localização : Teresina, Piauí, Brasil / São Paulo, São Paulo
Re: referencial nao inercial
Que bom que você chegou no gabarito!
Você poderia fazer um desenho com as forças que agem em cada corpo ? (Com corpo M incluso).
Eu estou com algumas dúvidas em relação às suas equações,além disso quero ver onde meu desenvolvimento falhou.
Você poderia fazer um desenho com as forças que agem em cada corpo ? (Com corpo M incluso).
Eu estou com algumas dúvidas em relação às suas equações,além disso quero ver onde meu desenvolvimento falhou.
Emersonsouza- Fera
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Data de inscrição : 14/01/2015
Idade : 28
Localização : Rio de Janeiro
leohenoli- Iniciante
- Mensagens : 21
Data de inscrição : 29/07/2018
Idade : 20
Localização : Teresina, Piauí, Brasil / São Paulo, São Paulo
Re: referencial nao inercial
Show! Entendi perfeitamente .
O meu erro foi não ter considerado a ação do campo gravitacional fictício(a) sobre o bloco A,eu achava que iria surgi duas normais em A,pois a questão fala que o bloco se encaixa perfeitamente ,sendo que como a aceleração a atua em A , só haverá normal no sentido contrário a aceleração (a),além disso,mesmo que não houvesse a aceleracão (a) ,não podemos afirmar que há normal,pois entre os blocos pode haver o microscópico espaço e com isso não surge normal.
Eu esqueci também da tração sobre as roldanas.
Essa questão é bem legal.
Enfim, obrigado pelo desenho e pela resolução completa!
O meu erro foi não ter considerado a ação do campo gravitacional fictício(a) sobre o bloco A,eu achava que iria surgi duas normais em A,pois a questão fala que o bloco se encaixa perfeitamente ,sendo que como a aceleração a atua em A , só haverá normal no sentido contrário a aceleração (a),além disso,mesmo que não houvesse a aceleracão (a) ,não podemos afirmar que há normal,pois entre os blocos pode haver o microscópico espaço e com isso não surge normal.
Eu esqueci também da tração sobre as roldanas.
Essa questão é bem legal.
Enfim, obrigado pelo desenho e pela resolução completa!
Emersonsouza- Fera
- Mensagens : 1100
Data de inscrição : 14/01/2015
Idade : 28
Localização : Rio de Janeiro
Re: referencial nao inercial
Não entendi o porquê de vocês considerarem a normal do bloco A para a esquerda sendo que ele está em contato em ambos os lados. Alguém saberia me explicar essa ideia?
DLLGauss- Iniciante
- Mensagens : 1
Data de inscrição : 29/02/2024
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