Sistema de blocos e Força de atrito
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Sistema de blocos e Força de atrito
Na figura a seguir, os blocos 1 e 2 têm massas iguais. A roldana tem massa desprezível e a corda é ideal. O coeficiente de atrito entre os blocos 1 e 2 e o bloco A vale µ. Nestas condições, a menor aceleração horizontal que o bloco A deve ter para que os blocos 1 e 2 permaneçam em repouso em relação a ele é:
Resposta: g(1-µ)/1+µ
Resposta: g(1-µ)/1+µ
sekundesjp- Iniciante
- Mensagens : 9
Data de inscrição : 16/09/2022
qualquer duvida só perguntar
vamos começar com o desenho
vamos ter duas situações em que podemos trabalhar
mas antes de tudo perceba que a aceleração do bloco A vai ser para direita,
pois se fosse no pra esquerda os blocos cairiam.
1) em que a aceleração vai ser tão grande que bloco 1 ta quase escapulindo:
2) em que a aceleração vai ser a mínima possível para que o bloco 2 não caia:
como a questão disse vamos de 2°.
algumas coisas que precisamos saber antes de fazer a decomposição das forças:
1- como o bloco A ta acelerando pra direita, eu vou pegar o referencial dele,
logo vai aparecer uma força nos dois blocos apontada na direção oposta ,esquerda,
força essa que estou chamando F°
2- como o bloco 2 está na eminencia de cair logo o atrito dele vai estar apontado pra cima,
e como o bloco 1 está na eminencia de ser puxado pra direita a força de atrito
em 1 está pra esquerda
3- perceba que as normais e os atritos tem valores diferentes nos blocos: F,F' e N, N'
fazendo a decomposição das forças no bloco 1
no bloco 2
m.g=u.m.g+m.a+u.m.a
vamos ter duas situações em que podemos trabalhar
mas antes de tudo perceba que a aceleração do bloco A vai ser para direita,
pois se fosse no pra esquerda os blocos cairiam.
1) em que a aceleração vai ser tão grande que bloco 1 ta quase escapulindo:
2) em que a aceleração vai ser a mínima possível para que o bloco 2 não caia:
como a questão disse vamos de 2°.
algumas coisas que precisamos saber antes de fazer a decomposição das forças:
1- como o bloco A ta acelerando pra direita, eu vou pegar o referencial dele,
logo vai aparecer uma força nos dois blocos apontada na direção oposta ,esquerda,
força essa que estou chamando F°
2- como o bloco 2 está na eminencia de cair logo o atrito dele vai estar apontado pra cima,
e como o bloco 1 está na eminencia de ser puxado pra direita a força de atrito
em 1 está pra esquerda
3- perceba que as normais e os atritos tem valores diferentes nos blocos: F,F' e N, N'
fazendo a decomposição das forças no bloco 1
(1) P= N
(2) Fa +F°=T
no bloco 2
(3) F°=N'
(4) P=T+Fa'
vamos começar a diversão
Fa'= u.N'
Fa = u.N
substituindo
(1) P= N
(2) u.N +F°=T
(3) F°=N'
(4) P=T+u.N'
agora vamos fazer 1-->2 e 3--->4
(1-2) u.P +F°=T
(3-4) P=T+u.F°
lembrando
P= m.g
F°= m.a
substituindo:
(1-2) u.m.g+m.a=T
(3-4) m.g=T+u.m.a
como a questão ta pedindo a aceleração e não deu o termo da tração logo
vamos substituir o T de cada equação e isolar o a.
(1-2)-->(3-4) m.g=u.m.g+m.a+u.m.a
g=u.g+a+u.a
vamos isolar o a
g-u.g=a(1+u)
g(1-u)=a(1+u)
g(1-u)/(1+u)=a
a=g(1-u)/(1+u)
renan l.- Iniciante
- Mensagens : 43
Data de inscrição : 24/09/2020
Idade : 23
Localização : amapá
sekundesjp gosta desta mensagem
Re: Sistema de blocos e Força de atrito
Primeiramente, muito obrigado pela resposta @renan l..
Mas ao tentar fazer a questão eu fiquei com uma dúvida.
De fato, a primeira coisa que notei era que realmente o bloco A teria que estar se movimentando para a direita, mas aí surge um problema na minha cabeça: se considerarmos que o bloco A se move para a direita, não deveria aparecer uma 2ª força de atrito no bloco 1 apontando para a direita?
Considerando que ele permaneça em equilíbrio, teríamos uma força de atrito para a esquerda por causa do "possível" movimento que ele teria por conta do bloco 2, mas ao mesmo tempo teria uma força de atrito para a direita por conta da iminência do escorregamento do topo do bloco A com a base do bloco 1.
O que está errado nesse meu pensamento?
Mas ao tentar fazer a questão eu fiquei com uma dúvida.
De fato, a primeira coisa que notei era que realmente o bloco A teria que estar se movimentando para a direita, mas aí surge um problema na minha cabeça: se considerarmos que o bloco A se move para a direita, não deveria aparecer uma 2ª força de atrito no bloco 1 apontando para a direita?
Considerando que ele permaneça em equilíbrio, teríamos uma força de atrito para a esquerda por causa do "possível" movimento que ele teria por conta do bloco 2, mas ao mesmo tempo teria uma força de atrito para a direita por conta da iminência do escorregamento do topo do bloco A com a base do bloco 1.
O que está errado nesse meu pensamento?
sekundesjp- Iniciante
- Mensagens : 9
Data de inscrição : 16/09/2022
Re: Sistema de blocos e Força de atrito
1) nunca haverá dois forças de atrito na mesma superfície apontando para sentidos opostos.sekundesjp escreveu:Primeiramente, muito obrigado pela resposta @renan l..
Mas ao tentar fazer a questão eu fiquei com uma dúvida.
De fato, a primeira coisa que notei era que realmente o bloco A teria que estar se movimentando para a direita, mas aí surge um problema na minha cabeça: se considerarmos que o bloco A se move para a direita,
não deveria aparecer uma 2ª força de atrito no bloco 1 apontando para a direita?
Considerando que ele permaneça em equilíbrio,
teríamos uma força de atrito para a esquerda por causa do "possível" movimento que ele teria por conta do bloco 2← certo
, mas ao mesmo tempo teria uma força de atrito para a direita por conta da iminência do escorregamento do topo do bloco A com a base do bloco 1.
O que está errado nesse meu pensamento?
2) não há eminencia de escorregamento do bloco 1 com o A pra esquerda pois o empurrão que o bloco 1 sentiria pra trás é anulado pela tração da corda que puxa ele pra direita. pra se ter uma noção se não tivesse atrito, mesmo o bloco A se movendo pra direita o bloco 1 ainda sim cairia pela direita pelo puxão que ele ta levando, ou seja, o bloco 1 estaria se movendo mais rápido que o bloco A. pra evitar isso o atrito anula dando um puxão pra esquerda e deixando tudo em equilibrio.
outra maneira de pensar é que o bloco 1 ta sendo puxado pra direita com mais intensidade que o bloco A por isso o atrito é pra esquerda.
lembre-se: o atrito não atua em decorrencia de uma força em especifico mas sim contra o movimento do somatorio das forças.
me responde caso tenha entendido. se não vou tentar explicar de outra forma
renan l.- Iniciante
- Mensagens : 43
Data de inscrição : 24/09/2020
Idade : 23
Localização : amapá
Re: Sistema de blocos e Força de atrito
renan l. escreveu:1) nunca haverá dois forças de atrito na mesma superfície apontando para sentidos opostos.sekundesjp escreveu:Primeiramente, muito obrigado pela resposta @renan l..
Mas ao tentar fazer a questão eu fiquei com uma dúvida.
De fato, a primeira coisa que notei era que realmente o bloco A teria que estar se movimentando para a direita, mas aí surge um problema na minha cabeça: se considerarmos que o bloco A se move para a direita,
não deveria aparecer uma 2ª força de atrito no bloco 1 apontando para a direita?
Considerando que ele permaneça em equilíbrio,
teríamos uma força de atrito para a esquerda por causa do "possível" movimento que ele teria por conta do bloco 2← certo
, mas ao mesmo tempo teria uma força de atrito para a direita por conta da iminência do escorregamento do topo do bloco A com a base do bloco 1.
O que está errado nesse meu pensamento?
2) não há eminencia de escorregamento do bloco 1 com o A pra esquerda pois o empurrão que o bloco 1 sentiria pra trás é anulado pela tração da corda que puxa ele pra direita. pra se ter uma noção se não tivesse atrito, mesmo o bloco A se movendo pra direita o bloco 1 ainda sim cairia pela direita pelo puxão que ele ta levando, ou seja, o bloco 1 estaria se movendo mais rápido que o bloco A. pra evitar isso o atrito anula dando um puxão pra esquerda e deixando tudo em equilibrio.
outra maneira de pensar é que o bloco 1 ta sendo puxado pra direita com mais intensidade que o bloco A por isso o atrito é pra esquerda.
lembre-se: o atrito não atua em decorrencia de uma força em especifico mas sim contra o movimento do somatorio das forças.
me responde caso tenha entendido. se não vou tentar explicar de outra forma
Acredito que tenha entendido sim!
O meu problema com esse pensamento se dá pelo fato que já vi outras questões parecidas antes, onde temos um bloco em cima do outro e quando o de baixo se movimenta para a direita, ocorre um atrito também para a direita no bloco de cima (por conta da tendência dele escorregar para a esquerda). Mas de fato acho que essa foi a primeira vez que me deparei com uma situação onde "aparentemente" eu achava que teríamos duas forças de atrito entre as superfícies.
sekundesjp- Iniciante
- Mensagens : 9
Data de inscrição : 16/09/2022
renan l. gosta desta mensagem
Re: Sistema de blocos e Força de atrito
Eu preferi resolver pelo referencial do plano, assim evito a força fictícia F0:
(1) P= N
(2) T-Fa=ma
(3) N'=ma
(4) P=T+Fa'
Dá o mesmo resultado mas achei mais fácil de visualizar.(4) P=T+Fa'
HelioS- Iniciante
- Mensagens : 1
Data de inscrição : 06/10/2022
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