Exercícios Resolvidos de Atrito Cinético

UFRJ, Física 1, Prova 1, 2016.1

Dois blocos idênticos, A e B, de massa m, estão deslizando para a direita sobre um plano horizontal, sujeitos a forças de mesmo módulo F, como mostrado na figura, sendo o bloco A puxado e o bloco B empurrado. O coeficiente de atrito cinético µc é o mesmo entre os blocos e a superfície. Das afirmações que se seguem, assinale as CORRETAS:

  1. O módulo da força de atrito entre o bloco A e o plano é menor que o módulo da força de atrito entre o bloco B e o plano
  2. A aceleração dos blocos A e B em relação à Terra é a mesma
  3. A força normal que age no corpo A tem módulo M g - F s e n θ

(a) apenas (I) e (III)

(b) apenas (I) e (II)

(c) apenas (III)

(d) apenas (I)

(e) apenas (II) e (III)

(f) apenas (II)

Passo 1

Vamos começar analisando a primeira afirmativa:

Sabemos que F a t = μ N

Como μ é constante, vamos analisar a normal para cada caso.

Bloco A: Temos uma F s e n θ para cima, logo pelo equilíbrio vertical:

N + F s e n θ = P

N A = P - F s e n θ

Bloco B: Temos uma F s e n θ para baixo, logo pelo equilíbrio vertical:

N B = P + F s e n θ

Assim, como a normal do bloco B é maior, temos uma F a t maior no bloco B e a afirmativa é verdadeira.

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

Vamos analisar a segunda afirmativa:

Podemos montar a segunda lei de newton para os dois blocos:

Bloco A: F c o s θ - F a t A = m a A

Bloco B: F c o s θ - F a t B = m a B

Como já vimos no passo anterior que as forças de atrito são diferentes em cada bloco e que F c o s θ e m têm os mesmos valores para ambos, a aceleração será diferente em cada bloco.

Passo 3

Vamos analisar a terceira afirmativa:

Mostramos no passo 1 que:

N + F s e n θ = P

N A = P - F s e n θ

Logo, a afirmativa é verdadeira.

Resposta

Apenas (I) e (III) estão corretas.

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