Problemas Resolvidos de Física
Prof. Anderson Coser Gaudio – Depto. Física – UFES
RESNICK, HALLIDAY, KRANE, FÍSICA, 4.ED., LTC, RIO DE JANEIRO, 1996.
FÍSICA 2
CAPÍTULO 15 – OSCILAÇÕES
14. Dois blocos (m = 1,22 kg e M = 18,73 kg) e uma determinada mola (k = 344 N/m) estão
arranjados numa superfície horizontal, sem atrito, como mostra a Fig. 25. O coeficiente de atrito
estático entre os blocos é de 0,42. Determine a amplitude máxima possível do movimento
harmônico simples para que não haja deslizamento entre os blocos?
(Pág. 20)
Solução.
Considere o seguinte esquema, onde o índice 1 se refere ao bloco m e 2 a M:
N1’
N2
N1
f’
y
F
f
M
m
x
P1
P2
a1 = a2
A máxima aceleração que o bloco m suporta (a1) sem deslizar é aquela que não rompe a condição
de atrito estático com o bloco M:
f = ma1
µ=
N1 µ=
mg ma1
a1 = µ g
Portanto, o sistema oscilante poderá apresentar aceleração máxima (amax) igual a µg. Logo:
a(t ) = −ω 2 x(t )
amax = −ω 2 xm
( −µ g )
a
− max
=
−
xm =
2
ω
 k 


m+M 
xm
=
µ g (m + M )
=
k
( 0, 42 ) ( 9,81 m/s 2 ) (1, 22 kg ) + (18,73 kg ) 
=
( 344 N/m )
0, 2389 m
xm ≈ 0, 24 m
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Resnick, Halliday, Krane - Física 2 - 4a Ed. - LTC - 1996.
Cap. 15 – Oscilações
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