DINÂMICA - Forças em Blocos e Força de Atrito (FAT)
Autor: Física Filé    ( R. Fatori ) | Publicado: 2013-04-23T16:52:00-03:00



SISTEMA DE FORÇAS - BLOCOS






Blocos em contato na horizontal



Considere dois corpos em contato sendo empurrados por uma força F sobre uma superfície sem atrito. Observa-se que eles trabalham com a mesma aceleração.









Separando os corpos, pode-se estudar as forças que agem em cada corpo isoladamente:











Para o bloco&nbsp;A,&nbsp;tem-se:









Para o bloco&nbsp;B,&nbsp;tem-se:














Fazendo um sistema de equações com I e III, tem-se:



&nbsp; &nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp; &nbsp;









Assim pode-se determinar a aceleração dos corpos e a força trocada entre eles.






Blocos ligados por fio em superfície lisa



Neste caso, também não será considerada a existência do atrito. Considere que os corpos sejam puxados por uma força F.







Separando os corpos e colocando as forças que estão envolvidas no movimento, tem-se:







Aplica-se a segunda lei de Newton para cada corpo e resolve o sistema:









&nbsp;


Um dos corpos pendurados




Para efetuar este cálculo faz-se da mesma forma que apresentado anteriormente.



No exemplo a seguir, considerando a inexistência de atrito em A, qualquer massa de B será suficiente para deslocar o conjunto.







Separando os corpos e colocando as forças que estão envolvidas no movimento, tem-se:





Aplicando a segunda lei de Newton nos dois corpos:














FORÇA DE ATRITO






Força de atrito



É fácil observar que várias atividades diárias são possíveis devido ao atrito entre as superfícies como caminhar, mudar a direção de nosso movimento e até parar.



O atrito é uma força trocada entre superfícies rugosas contra um deslizamento ou possível deslizamento. Para isso é necessário que haja uma força de compressão entre elas.







Atrito estático



Ocorre quando o corpo encontra-se em repouso. Sua intensidade varia de zero até um valor máximo (chamado de atrito de destaque), dependendo da intensidade da força aplicada no corpo. A intensidade da força de atrito de destaque é dada por:







Para que o corpo deslize sobre a superfície é necessário que uma força, na mesma direção da superfície, seja aplicada no corpo e tenha intensidade maior que o atrito de destaque



Atrito cinético



Ocorre quando o corpo desliza sobre uma superfície. Sua intensidade é constante e dada por:





O gráfico a seguir apresenta o desempenho da força de atrito agindo num corpo.









Aplicações da segunda lei de Newton com atrito



Observa-se que com o atrito considerado nos problemas, tem-se situações mais próximas da realidade.



Nos casos a seguir, as superfícies são rugosas e devido a isso será considerada a existência de atrito.



Passos para o cálculo da aceleração e da força entre os corpos.





Separando os corpos, podem-se estudar as forças que agem em cada corpo isoladamente:







(Corpo&nbsp;A)&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;



(Corpo&nbsp;B)&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;









&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;



Assim pode-se determinar a aceleração dos corpos e a força trocada entre eles.



Um dos corpos pendurados



Observe que dependendo da intensidade da força de atrito e do peso do corpo B, o sistema poderá não entrar em movimento.







Aplicando a segunda lei de Newton nos dois corpos:



(corpo A)&nbsp;&nbsp;&nbsp; T - AA&nbsp;= mA&nbsp;. a

(corpo B)&nbsp;&nbsp;&nbsp; PB&nbsp;– T = mB&nbsp;. a

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