Aplicações das leis de Newton

No sistema representado na figura, temos um vagão que se move sobre trilhos retos e horizontais com movimento acelerado, de aceleração a , empurrado por uma força horizontal F . Dentro do vagão há uma mesa S, rigidamente presa ao piso do vagão, e sobre ela está um bloco A, o qual está ligado por um fio ideal a uma bolinha B. A polia é ideal e não há atritos. O sistema todo se move de modo que o bloco A e a bolinha B permanecem em repouso em relação ao vagão.
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A aceleração da gravidade é g = 10 m/s^2 e as massas de A e B são mA = 20 kg e mB = 12 kg.
a) Calcule os módulos da aceleração a e da tração no fio;

b) Sabendo que a massa do vagão, juntamente com a mesa é m = 68 kg, determine a intensidade de F .

A e B estão em equilíbrio em relação à mesa. Em relação ao referencial do chão estão acelerados da mesma maneira que o vagão. Seja theta o ângulo que o fio que prende a bola faz com a vertical:

1) equacionando os corpos isolados temos:



ainda na bola



2) Encontrada a tração T, a aceleração é imediata e depois a força F.