Solução 19.2.3 da coleção (apostila) de Kepe O.E. 1989

19.2.3. Suponha que temos duas massas m1 = m3 = 2 kg, ligadas entre si por um fio que passa pelo bloco 2, cuja massa pode ser desprezada. Nossa tarefa é determinar a aceleração das cargas se o coeficiente de atrito de deslizamento entre a carga 1 e o plano f = 0,1.

Para começar, podemos usar a lei de Newton F = ma, onde F é força, m é massa e a é aceleração. Podemos decompor a força F em duas componentes: a força gravitacional m1g, dirigida para baixo, e a força de tensão T, dirigida para cima. A força de atrito deslizante entre a carga 1 e o plano é f = 0,1 * m1g.

Forças atuando na carga 1:

• força de tensão T direcionada para cima;
• força de atrito deslizante f direcionada para a esquerda.

Forças atuando na carga 3:

• gravidade m3g direcionada para baixo;
• força de tensão descendente T.

Assim, a aceleração das cargas será igual a a = (T - m1g*f) / (m1 + m3).

Para encontrar o valor da força de tensão T, podemos usar a equação de equilíbrio de forças no bloco 2: T = m1g/2.

Substituindo este valor na fórmula da aceleração, obtemos a = (m1g/2 - m1g*f) / (m1 + m3) = (1/4 - 0,1)g = -(3/20)g, onde g é o aceleração da gravidade.

Assim, a aceleração das cargas será de aproximadamente -1,47 m/s^2.

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