Cea mai mare dificultate pentru elevii de fizică din liceu este legată de rezolvarea problemelor, pe cele mai diverse fronturi ale disciplinei.
Voi prezenta aici soluția unui exercițiu de interacțiune între blocuri, legat de aplicarea legilor lui Newton.
Exemplul 1) (UF-PE) Figura de mai jos prezintă trei blocuri de mase mA = 1,0 kg, mB = 2,0 kg și mc = 3,0 kg. Blocurile se deplasează împreună sub acțiunea unei forțe orizontale constante F de 4,2 N modul.
Fără a lua în considerare fricțiunea, care este magnitudinea forței nete pe blocul B?
a) 1,0 N
b) 1,4 N
c) 1,8 N
d) 2,2 N
e) 2,6 N
Soluţie.
Mai întâi trebuie să știm că F = m.a (a doua lege a lui Newton). De asemenea, trebuie să știm că cele trei corpuri se mișcă cu aceeași accelerație și că această accelerație are aceeași direcție și direcție ca și forța F.
Deci putem calcula accelerația blocurilor de către sistemul de corp izolat (SCI)
În figura de mai jos reprezentăm forțele care acționează asupra lui A, B și C
Unde F este forța aplicată.
F în primul bloc este reacția lui B în datorită lui F.
Fa în al doilea bloc este acțiunea lui în B datorită lui F
Fc în al doilea bloc este reacția lui ç în B datorită lui F
Fc în al treilea bloc este acțiunea lui de B în ç datorită lui F
n este forța normală și p este forța de greutate în cele trei cazuri
Simplificând greutățile cu forțele normale de reacție, trebuie să:
Ca F = 4,2 N, avem:
4.2 = (1.0 + 2.0 + 3.0) .a
a = 4,2 / 6
a = 0,7 m / s2
Odată ce accelerarea este găsită, trebuie să găsim valoarea rezultată în B.
Rezultatul din B este: FB = FTHE - FÇ
Scăzând ecuațiile B și C avem:
FTHE = (mB + mÇ).
FTHE = (2,0 + 3,0). 0,7
FTHE = 5,0. 0,7
FTHE = 3,5 N
Găsirea valorii F.Ç
FÇ = mÇ.
FÇ = 3,0. 0,7
FÇ = 2,1 N
Prin urmare:
FB = 3,5 – 2,1
FB = 1,4 N
Concluzionăm apoi că forța netă pe B este egală cu 1,4 N.
De Kléber Cavalcante
Absolvent în fizică
Echipa școlii din Brazilia
mecanica - Fizică - Școala din Brazilia
Sursă: Școala din Brazilia - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/aplicacao-das-leis-newton.htm
