Vamos quebrar o cenário de três blocos conectados por cordas sem massa puxadas ao longo de uma superfície horizontal sem atrito por uma força horizontal. Aqui está uma explicação abrangente:

Entendendo a configuração

* blocos: Você tem três blocos, vamos chamá -los de Bloco 1, Bloco 2 e Bloco 3.
* massas: Cada bloco possui uma massa (M1, M2 e M3).
* Strings : Os blocos são conectados por cordas sem massa, o que significa que as cordas não têm massa e não afetam o movimento dos blocos.
* superfície sem fricção: Os blocos estão se movendo em uma superfície sem atrito, o que significa que não há resistência ao seu movimento.
* Força horizontal: Uma força horizontal (f) é aplicada a um dos blocos (digamos Bloco 1).

Analisando as forças e o movimento

1. Força no Bloco 1: A força F atua diretamente no bloco 1.

2. tensão na corda 1: A corda que conecta o bloco 1 e o bloco 2 experimenta uma força de tensão (T1). Essa força de tensão é igual em magnitude e oposta em direção à força que o bloco 1 exerce no bloco 2.

3. Força no Bloco 2: O bloco 2 experimenta a força de tensão (T1) da corda, que é a única força que atua nela.

4. tensão na corda 2: A corda que conecta o bloco 2 e o bloco 3 experimenta uma força de tensão (T2). Essa força de tensão é igual em magnitude e oposta em direção à força que o bloco 2 exerce no bloco 3.

5. Força no Bloco 3: Bloco 3 experimenta a força de tensão (T2) da corda, que é a única força que atua nela.

A segunda lei do movimento de Newton

A Segunda Lei do Movimento de Newton afirma que a força líquida que atua em um objeto é igual ao produto de sua massa e aceleração (f =ma). Podemos aplicar esta lei a cada bloco:

* Bloco 1: F - t1 =m1 * a (onde a é a aceleração de todo o sistema)
* Bloco 2: T1 - T2 =M2 * A
* Bloco 3: T2 =m3 * a

Resolvendo a aceleração e tensão

Para resolver a aceleração (a) do sistema e as forças de tensão (T1 e T2), você pode usar as seguintes etapas:

1. Adicione as equações: Adicione as três equações para eliminar as forças de tensão. Isso lhe dá:f =(m1 + m2 + m3) * a.
2. Resolva a aceleração: a =f / (m1 + m2 + m3)
3. Substitua para encontrar tensões: Substitua o valor de 'A' em qualquer uma das três equações originais para resolver T1 e T2.

Pontos -chave

* Aceleração igual: Todos os três blocos acelerarão na mesma taxa (a), pois são conectados por cordas e se movendo como uma única unidade.
* Distribuição de massa: A aceleração do sistema é inversamente proporcional à massa total dos três blocos.
* Forças de tensão: As forças de tensão nas cordas dependerão das massas dos blocos e da força aplicada.

Exemplo

Digamos:

* F =10 n
* m1 =2 kg
* m2 =3 kg
* m3 =1 kg

1. Calcule a aceleração:a =10 n/(2 kg + 3 kg + 1 kg) =10/6 m/s² ≈ 1,67 m/s²
2. Calcule T1:10 n - t1 =2 kg * (10/6) m/s² => T1 ≈ 6,67 n
3. Calcule T2:T2 =1 kg * (10/6) m/s² ≈ 1,67 n

em resumo

Este sistema demonstra como forças, massas e acelerações estão interconectadas em um sistema de vários blocos. Ao aplicar as leis de Newton e considerando cuidadosamente as forças que atuam em cada bloco, você pode determinar as forças de aceleração e tensão dentro do sistema.