Considere o sistema mostrado na figura abaixo. Os blocos 1 e 2 tem
massas iguais e são também iguais os coeficientes de atrito entre os blocos
e o carrinho. Calcule quais poderão ser o maior e o menor valor da
aceleração com que o carrinho pode se mover , da esquerda para a direita,
sem que os blocos 1 e 2 escorreguem.

Obs.: Considerem-se as massas dos blocos iguais a m e      o coeficiente de
atrito estático entre os blocos e o carrinho.

          Caso 1: aceleração mínima

      Colocando o referencial no carrinho, tem-se a seguinte situação:




           Y’
                              Bloco
                                1
                    X’



                                                   Bloco
                                                     2
                                            ⃗
                                            𝐴



           y



                      X




      Seja o vetor ⃗ representado na figura a aceleração do carrinho.

      Podem ser, então, escritas as seguintes equações considerando a
força de Einstein ⃗⃗ no referencial do carrinho.



      Bloco 2:
⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗      ⃗⃗⃗⃗
                          𝑇
          𝐹 𝑎𝑡𝑟
           ⃗⃗
            𝐸                               ⃗𝑁
                                             ⃗
                     Bloco
                       2


                             ⃗⃗⃗⃗⃗
                               𝑃

     Logo, é possível escrever as seguintes equações:

             Em Y’:

                                                 ⃗⃗⃗⃗⃗    ⃗⃗⃗⃗    ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗    ⃗⃗

                                                                                      (I)

             Em X’:

                                                          ⃗⃗     ⃗⃗      ⃗⃗

                                                                               (II)



Bloco 1:

                         ⃗𝑁
                          ⃗

           ⃗⃗
            𝐸                        ⃗⃗⃗⃗
                     Bloco             𝑇
                       2

      ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗
        𝐹 𝑎𝑡𝑟
                             ⃗⃗⃗⃗
                               𝑃



     Logo, é possível escrever as seguintes equações:

             Em Y’:

                                                         ⃗⃗⃗⃗    ⃗⃗      ⃗⃗

                                                                               (III)

             Em X’:
⃗⃗   ⃗⃗⃗⃗   ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗   ⃗⃗

                                                      (IV)



Na polia ideal:

       ⃗⃗⃗⃗
         𝑇




                      ⃗⃗⃗⃗
                        𝑇




                                         (V)



Logo, reescrevendo as equações:



De I e II e V:                                        (VI)

De III e IV e V:                                      (VII)



Logo de (VI)-(VII):




    Caso 2: aceleração máxima

Colocando o referencial no carrinho, tem-se a seguinte situação:
Y’
                                            Bloco
                                              1
                             X’



                                                                         Bloco
                                                                           2
                                                                 ⃗
                                                                 𝐴



             y



                                   X




     Seja o vetor ⃗ representado na figura a aceleração do carrinho.

      Podem ser, então, escritas as seguintes equações considerando a
força de Einstein ⃗⃗ no referencial do carrinho.



     Bloco 2:
                      ⃗⃗⃗⃗
                        𝑇

        ⃗⃗
         𝐸                             ⃗𝑁
                                        ⃗
                   Bloco
                     2

      ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗
        𝐹 𝑎𝑡𝑟
                           ⃗⃗⃗⃗⃗
                             𝑃

     Logo, é possível escrever as seguintes equações:

           Em Y’:

                                            ⃗⃗⃗⃗⃗   ⃗⃗⃗⃗   ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗   ⃗⃗

                                                                             (I)

           Em X’:
⃗⃗     ⃗⃗     ⃗⃗

                                                                           (II)



Bloco 1:

                       ⃗𝑁
                        ⃗

           ⃗⃗
            𝐸                    ⃗⃗⃗⃗
                  Bloco            𝑇
                    2

                                   ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗
                                     𝐹 𝑎𝑡𝑟
                          ⃗⃗⃗⃗
                            𝑃



     Logo, é possível escrever as seguintes equações:

             Em Y’:

                                                      ⃗⃗⃗⃗    ⃗⃗      ⃗⃗

                                                                           (III)

             Em X’:

                                                 ⃗⃗    ⃗⃗⃗⃗   ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗    ⃗⃗

                                                                           (IV)



     Na polia ideal:

                ⃗⃗⃗⃗
                  𝑇




                                          ⃗⃗⃗⃗
                                            𝑇
(V)



Logo, reescrevendo as equações:



De I e II e V:                          (VI)

De III e IV e V:                        (VII)



Logo de (VI)-(VII):




Logo:

Questão 3

  • 1.
    Considere o sistemamostrado na figura abaixo. Os blocos 1 e 2 tem massas iguais e são também iguais os coeficientes de atrito entre os blocos e o carrinho. Calcule quais poderão ser o maior e o menor valor da aceleração com que o carrinho pode se mover , da esquerda para a direita, sem que os blocos 1 e 2 escorreguem. Obs.: Considerem-se as massas dos blocos iguais a m e o coeficiente de atrito estático entre os blocos e o carrinho.  Caso 1: aceleração mínima Colocando o referencial no carrinho, tem-se a seguinte situação: Y’ Bloco 1 X’ Bloco 2 ⃗ 𝐴 y X Seja o vetor ⃗ representado na figura a aceleração do carrinho. Podem ser, então, escritas as seguintes equações considerando a força de Einstein ⃗⃗ no referencial do carrinho. Bloco 2:
  • 2.
    ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗ 𝑇 𝐹 𝑎𝑡𝑟 ⃗⃗ 𝐸 ⃗𝑁 ⃗ Bloco 2 ⃗⃗⃗⃗⃗ 𝑃 Logo, é possível escrever as seguintes equações:  Em Y’: ⃗⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗ (I)  Em X’: ⃗⃗ ⃗⃗ ⃗⃗ (II) Bloco 1: ⃗𝑁 ⃗ ⃗⃗ 𝐸 ⃗⃗⃗⃗ Bloco 𝑇 2 ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 𝐹 𝑎𝑡𝑟 ⃗⃗⃗⃗ 𝑃 Logo, é possível escrever as seguintes equações:  Em Y’: ⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗ ⃗⃗ (III)  Em X’:
  • 3.
    ⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗ (IV) Na polia ideal: ⃗⃗⃗⃗ 𝑇 ⃗⃗⃗⃗ 𝑇 (V) Logo, reescrevendo as equações: De I e II e V: (VI) De III e IV e V: (VII) Logo de (VI)-(VII):  Caso 2: aceleração máxima Colocando o referencial no carrinho, tem-se a seguinte situação:
  • 4.
    Y’ Bloco 1 X’ Bloco 2 ⃗ 𝐴 y X Seja o vetor ⃗ representado na figura a aceleração do carrinho. Podem ser, então, escritas as seguintes equações considerando a força de Einstein ⃗⃗ no referencial do carrinho. Bloco 2: ⃗⃗⃗⃗ 𝑇 ⃗⃗ 𝐸 ⃗𝑁 ⃗ Bloco 2 ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 𝐹 𝑎𝑡𝑟 ⃗⃗⃗⃗⃗ 𝑃 Logo, é possível escrever as seguintes equações:  Em Y’: ⃗⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗ (I)  Em X’:
  • 5.
    ⃗⃗ ⃗⃗ ⃗⃗ (II) Bloco 1: ⃗𝑁 ⃗ ⃗⃗ 𝐸 ⃗⃗⃗⃗ Bloco 𝑇 2 ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 𝐹 𝑎𝑡𝑟 ⃗⃗⃗⃗ 𝑃 Logo, é possível escrever as seguintes equações:  Em Y’: ⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗ ⃗⃗ (III)  Em X’: ⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗ (IV) Na polia ideal: ⃗⃗⃗⃗ 𝑇 ⃗⃗⃗⃗ 𝑇
  • 6.
    (V) Logo, reescrevendo asequações: De I e II e V: (VI) De III e IV e V: (VII) Logo de (VI)-(VII): Logo: