UFRGS - 2022 - Questão 17

A figura abaixo representa três blocos, A, B e C, que deslizam sobre um plano horizontal e liso, empurrados por uma força também horizontal e constante, F, atuando sobre o bloco A.

Sendo o módulo de F igual a 18 N, e as massas dos blocos m_A = 3 kg, m_B = 2 kg e m_C = 1 kg, considere as seguintes afirmações. 

I - Todas as forças que agem sobre os blocos A, B e C dissipam energia do sistema. 

II - Os módulos das forças de contato entre os blocos A e B, e B e C, são F_AB = 9 N e F_CB = 3 N. 

III- Os módulos das forças resultantes sobre cada um dos blocos A, B e C são, respectivamente, F_A = 9 N, F_B = 6 N e F_C = 3 N. 

Quais estão corretas? 

(A) Apenas I.
(B) Apenas II.
(C) Apenas III.
(D) Apenas II e III.
(E) I, II e III.

Resolução:

Neste caso iremos analisar cada uma das situações:

I - Neste problema não há a indicação de uma força de atrito, então o trabalho realizado pelas forças é transformado em energia cinética. 

Item Falso.

II - Para determinar a força de contato entre os blocos vamos iniciallmente determinar a aceleração do conjunto. 

Como não há atrito a única força externa é a força aplicada F e por isso é a força resultante.

Aplicando a segunda lei de Newton.

Aplicando ainda a segunda lei de Newton para cada bloco, podemos determinar as forças de interação entre os blocos.

Analisando as forças que agem sobre o bloco A temos o seguinte:

Assim aplicando a segunda lei de Newton.

Analisando agora as forças que agem sobre o bloco C e utilizando a segunda lei para o bloco C:

Assim, as forças de interação entre os blocos são 9N e 3N.

Item Verdadeiro.

III - Para calcular a força resultante utilizamos o produto entre a massa e a aceleração.

Item Verdadeiro.

Resposta:

I - Falso;

II - Verdadeiro;

III - Verdadeiro.

Resposta:

Item  (D).

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