Física 1 - UFF; P1 de 2019.2
10 - Uma caixa com um peso de repousa sobre uma superfície horizontal. Uma pessoa puxa horizontalmente com uma força de e ela não se move. Para iniciar o movimento, uma segunda pessoa puxa verticalmente para cima a caixa. Se o coeficiente de atrito estático for , qual é a menor força vertical para a qual a caixa se move?
A)
B)
C)
D)
E)
Passo 1
Ora, sabemos que a força de atrito é a força que impede o bloco de se deslocar, e que o valor da força de atrito é o produto do coeficiente de atrito pela força normal do bloco:
Se ninguém fazendo força nenhuma, a força normal é igual à força peso do bloco...
Então, como já tem uma pessoa fazendo na horizontal, se a outra pessoa puxasse junto com a ela na horizontal por mais eles conseguiam fazer o bloco se mover.
Passo 2
Mas calma jovem, gafanhoto! A segunda pessoa, não está ajudando na horizontal e sim na vertical! A ideia que a segunda pessoa teve foi a seguinte:
“HMM! Se eu levantar o bloco, a força peso visto pelo chão diminui consequentemente a normal diminuirá! Consequentemente, a força de atrito diminuirá de para , aí o meu colega que está fazendo essa força vai ser capaz de arrastar esse bloco ”.
Sacou a ideia? Ao invés de fazer força para aumentar até a força de atrito, ele está pensando em reduzir a força de atrito até o valor da força horizontal:
Onde é a força normal do bloco () enquanto que a força vertical é a força que temos que encontrar (força que o garoto está fazendo para cima). Ora, a força de atrito necessária para o bloco começar a andar é (força que o garoto da horizontal está fazendo):
Então...
Ou seja, a ideia dele funciona. O bloco de fato se move, pois a força de atrito se reduz a . Entretanto, seria melhor ele ajudar o garoto da horizontal, pois aí ele precisaria apenas de e não de . Saca?
Mas a resposta aqui é ! Ele precisa fazer para cima ;)
Resposta
Letra D.