Duas caixas, de massa 65 kg e 125 kg, estão em contato e em repouso em uma superfície horizontal. Uma força 650-N é exercida sobre a caixa 65 kg, o coeficiente de atrito cinético é 0.18. Qual é a aceleração do sistema?
Responda:
#a_x = 1.66# #"m/s"^2#
Explicação:
Os dois objetos se moverão como um corpo, para que possamos imaginá-los como um único composto corpo com massa
#m = 65# #"kg"# #+ 125# #"kg"# #= ul(190color(white)(l)"kg"#
Tem dois forças horizontais que atuam no caixote:
the applied force (#F_"applied"#) directed in we'll say the positive direction
the retarding kinetic friction force (#f_k#), directed in the negative direction because it opposes motion
O equação da força horizontal líquida é assim
#sumF_x = F_"applied" - f_k = ma_x#
A força de atrito é dada pela equação
#f_k = mu_kn#
onde
-
#mu_k# é o coeficiente de atrito cinético
-
#n# é a magnitude do para cima força normal exercida pela superfície, que por ser horizontal, é igual em magnitude ao seu peso, #mg#:
#f_k = mu_kmg#
Substituindo isso na equação da força líquida acima:
#ul(sumF_x = F_"applied" - mu_kmg = ma_x#
Agora, vamos resolver o aceleração, #a_x#:
#color(red)(a_x = (F_"applied" - mu_kmg)/m#
O problema nos dá
-
#F_"applied" = 650# #"N"#
-
#mu_k = 0.18#
-
#m = 190# #"kg"#
-
e #g = 9.81# #"m/s"^2#
Conectando-os:
#a_x = (650color(white)(l)"N" - 0.18(190color(white)(l)"kg")(9.81color(white)(l)"m/s"^2))/(190color(white)(l)"kg") = color(blue)(ulbar(|stackrel(" ")(" "1.66color(white)(l)"m/s"^2" ")|)#