UFRGS 2012 — questão 6 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: a força resultante em cada bloco, separadamente.

Passo 1 — a aceleração comum. Como na questão anterior:

$$a = \frac{F}{m_1 + m_2} = \frac{6}{4{,}0}$$

$$a = 1{,}5\ \text{m/s}^2$$

Passo 2 — segunda lei em cada bloco. A resultante em cada um é a sua massa vezes a aceleração:

$$F_{R1} = m_1 a = 3{,}0 \times 1{,}5 = 4{,}5\ \text{N}$$

$$F_{R2} = m_2 a = 1{,}0 \times 1{,}5 = 1{,}5\ \text{N}$$

Conferindo: em $m_1$ a única força horizontal é a tensão, 4,5 N. Em $m_2$ agem F = 6 N para a frente e T = 4,5 N para trás: 6 − 4,5 = 1,5 N. E 4,5 + 1,5 = 6 N, que é exatamente a força externa F.

⚠️ A armadilha: dizer que a resultante em $m_2$ é F = 6 N, porque é nele que F está aplicada. O fio puxa $m_2$ para trás com 4,5 N, e a resultante é só a diferença.

A ideia em uma frase: a resultante em cada bloco é massa vezes aceleração — e as resultantes somadas dão a força externa.

Resposta: alternativa B (4,5 N e 1,5 N).