Subjects física

Aceleração Centro Massa 15Eee0

Step-by-step solutions with LaTeX - clean, fast, and student-friendly.

Use the AI math solver

1. **Enunciado do problema:** Temos dois discos ligados por uma mola ideal comprimida sobre uma mesa horizontal lisa. O primeiro disco tem massa $m$ e o segundo massa $3m$. Uma força $\vec{F}$ é aplicada paralelamente ao plano da mesa sobre o segundo disco, e a força sobre o primeiro disco é a força elástica da mola $\vec{F}_{el}$. 2. **Objetivo:** Determinar a aceleração do centro de massa do sistema formado pelos dois discos e a mola. 3. **Fórmula usada:** A aceleração do centro de massa $\vec{a}_{cm}$ de um sistema é dada pela soma das forças externas dividida pela soma das massas: $$\vec{a}_{cm} = \frac{\sum \vec{F}_{externas}}{m_{total}}$$ 4. **Análise das forças:** - A força elástica $\vec{F}_{el}$ é interna ao sistema (atua entre os discos), portanto não contribui para a aceleração do centro de massa. - A única força externa é $\vec{F}$ aplicada no disco de massa $3m$. 5. **Cálculo da massa total:** $$m_{total} = m + 3m = 4m$$ 6. **Cálculo da aceleração do centro de massa:** $$\vec{a}_{cm} = \frac{\vec{F}}{4m}$$ 7. **Interpretação:** A aceleração do centro de massa do sistema é a força externa total dividida pela massa total do sistema. A força elástica interna não altera o movimento do centro de massa. **Resposta final:** $$\boxed{\vec{a}_{cm} = \frac{\vec{F}}{4m}}$$
m3m\vec{F}