Exercícios Resolvidos de Atrito Cinético

[ENUNCIADO COMUM ÀS QUESTÕES 5 e 6]

Um bloco de massa m está em movimento ao longo da superfície de um plano inclinado que faz um ângulo θ com a horizontal e está submetido a uma força F → .

[QUESTÃO 6]

A massa do bloco é m = 10   k g , a força aplicada tem módulo F = 10   N e o coeficiente de atrito cinético é µ c = 0,5 . Considere g = 10   m / s 2 , s e n θ = 0,6 e c o s θ = 0,8 . O módulo da força de atrito F a t atuando sobre o bloco é

(a) 8   N

(b) 16   N

(c) 20   N

(d) 24   N

(e) 28   N

(f) 32   N

(g) 36   N

(h) 40   N

Passo 1

Nosso objetivo é descobrir o módulo da força de atrito F a t .

Nós sabemos pelo enunciado que o bloco está em movimento, isso significa que a a força de atrito que atua sobre ele é uma força de atrito cinético.

A força de atrito cinético é dada por:

F a t = μ c N

Então, no fundo só precisamos descobrir a força normal N que conseguimos calcular a F a t .

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

Fazendo o diagrama de forças, assumindo que o bloco desliza para baixo ( F a t para cima):

Podemos decompor a força peso na direção paralela e perpendicular à superfície da rampa.

Para isso, vamos usar o ângulo θ :

Ficamos com as componentes:

P x = P s e n θ P y = P c o s θ

Passo 3

Para achar o módulo de da força normal N , vamos aplicar a segunda lei de newton na direção perpendicular à rampa:

Nessa direção, o bloco está em equilíbrio, pois a aceleração é unicamente na direção paralela à rampa:

F R y = 0

N - P y = 0

N = P y

A componente P y é dada por:

N = m g c o s θ

Passo 4

Voltando à expressão da força de atrito, temos:

F a t = μ c N

F a t = μ c m g c o s θ

F a t = 0,5 10 10 0,8

F a t = 40   N

Ficamos com a alternativa (h).

Resposta

Letra (h)

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