Exercícios de Leis de Newton
1) – (Resolvido) Na figura ao lado, temos um aparato experimental conhecido como máquina de Atwood, em equilíbrio. O bloco 1, de massa m1, tem 5kg e o bloco 2, de massa m2, tem 2kg. Após largarmos o sistema, a massa m1 desce e puxa a massa m2 para cima. Como eles estavam em equilíbrio, o sistema passa a ganhar uma aceleração. Qual o valor dessa aceleração? Considerem g =
10m/s².
Primeiramente, o que fazemos nessa situação? Vamos analisar as forças atuantes no sistema. Como fazemos isso? Isolando as massas e vendo quais forças atuam nessas massas. Bloco 1:
Temos a força que puxa (força peso relacionado ao bloco 1, P1) e a força que não deixa ele cair (Tração). Logo, pela segunda lei de Newton:
P1 – T = m1.a
Bloco 2:
Temos a força que puxa [nesse caso, é a T (puxando pra cima, não é?)] e a força que não deixa subir (ou seja, a força Peso relacionado ao bloco 2, P2). Logo, pela segunda lei de Newton:
T – P2 = m2.a
Agora, chegamos a um sistema de equações:
P1 – T = m1.a
T – P2 = m2.a
Para resolvermos esse sistema, basta somarmos as duas equações [somando o lado esquerdo (P1 – T + T – P2) e somando o lado direito (m1.a + m2.a), como disposto a seguir: P1 – T + T – P2 = m1.a + m2.a
=>
P1 – P2 = (m1 + m2).a (**)
Quanto vale o peso 1 e peso 2?
O peso 1 vale:
P1 = m1.g
=> P1 = 5.10 = 50N
O peso 2 vale:
P2 = m2.g
=> P2 = 2.10 = 20N
Então, como resultado final, vamos obter a aceleração, a partir da relação (**)
P1 – P2 = (m1 + m2).a
=>
50 – 20 = (5+2).a
30
7
4,28
=> 30 = 7.a
/ ²
Fácil, não é? Agora vamos aos próximos! Depois eu passo as resoluções! Abraços!
OS.: Ficou grande a resolução, pois expliquei passo a passo! Mas é bem tranquilinho!
F
2) Seja o sisteminha dado pela figura ao lado. Se F é a força que eu puxo esse sistema, provocando uma aceleração de 2 m/s², qual é o módulo dessa força? A
força de atrito foi desprezada.
Se F é a força que eu