Exercício Resolvido - Prova Petrobrás Tec Inspeção Equipamentos 01/2011 questão 36 - Física

Dois blocos de massas iguais estão ligados por um cabo inextensível e de massa desprezível. Esses blocos são puxados para a direita por uma força F, constante.

Considerando-se que não há atrito e desprezando-se a resistência do ar, qual o módulo da tensão no cabo?
Solução:
Como F é o único dado do exercício, devemos achar nossa resposta em função de F.
Este é um exercício típico de ação e reação (3ª Lei de Newton). Perceba que existe uma força agindo no bloco da direita, porém esta força é transmitida ao outro bloco por meio de um cabo. Neste exercício os objetos não estão parados, logo existe uma força resultante em cada um. O bloco da direita sofre a ação de duas forças: da força F e da tração do cabo, que age nele de forma contrária à força F, justamente pelo fato da ação e reação, ou seja, este cabo realiza a ação de puxar a bola da esquerda com uma força, como reação, ela (a bola da esquerda) puxa o cabo. Ambas têm mesma intensidade, direção porém sentido contrário. No bloco da esquerda há apenas uma força agindo nele, esta é a força de tração do cabo, porém nele ela tem sentido igual à da força F, ou seja, da esquerda para a direita.
Como ambos se movem com uma aceleração igual, a força resultante nos dois deve ser igual, pois eles possuem massas iguais.

Veja outros exercícios desta mesma prova:
Exercício Resolvido - Prova Petrobrás Tec Inspeção Equipamentos 01/2011 questão 35 - Física
Exercício Resolvido - Prova Petrobrás Tec Inspeção Equipamentos 01/2011 questão 37 - Física
Exercício Resolvido - Prova Petrobrás Tec Inspeção Equipamentos 01/2011 questão 41 - Física

Assim:
Força resultante agindo no bloco da direita deve ser igual à sua massa multiplicada da sua aceleração:

$ \left | F \right | \, - \, \left | T \right | \, = \, m \times a $

Força resultante agindo no bloco da esquerda deve ocorrer o mesmo:

$ \left | T \right | \, = \, m \times a $

Assim:

$ \left | F \right | \, = \, 2m \times a $

$ m \times a \, = \, \frac{\left | F \right |}{2} $

$ \left | T \right | \, = \, \frac{\left | F \right |}{2} $


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