Exercícios Resolvidos de Atrito Estático + Atrito Cinético

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Enunciado

[ENUNCIADO COMUM ÀS QUESTÕES 10 e 11]

Considere o seguinte experimento para medirmos o coeficiente de atrito estático entre duas superfícies. Colocamos um bloco sobre um plano inclinado cuja inclinação podemos controlar. Inicialmente o plano está na horizontal. Lentamente, aumentamos o ângulo entre o plano e a horizontal, como na figura. Sobre essa situação responda as questões 10 e 11.

[QUESTÃO 11]

Logo após o bloco começar a descer o plano inclinado, é correto afirmar que:

(A) O bloco desce com velocidade constante.

(B) A força da gravidade sobre o bloco é igual à força de atrito.

(C) O bloco desce de forma desacelerada.

(D) O bloco desce de forma acelerada.

(E) O módulo da força de atrito aumenta à medida que o bloco desce.

Passo 1

Olhando para as forças sobre o bloco, temos:

Podemos inclusive decompor a força peso P → :

P x = P s e n θ P y = P c o s θ

Conforme a inclinação θ da rampa aumenta, a componente P x da força peso vai aumentando.

Isso ocorre até que a força de atrito atinja seu valor máximo!

Quando isso acontecer, o bloco começa a deslizar e a força de atrito passa a ser uma força de atrito cinético:

F a t = μ c N

O módulo da força de atrito diminui já que o atrito cinético é menor que o atrito estático máximo.

Assim, temos que a componente P x é maior que a força de atrito, ou seja, há uma força resutante apontando para baixo da rampa:

F R = m a

P x - F a t = m a

Logo, temos uma aceleração para baixo da rampa, fazendo o bloco descer acelerado.

Ficamos com a alternativa (D).

Resposta

Letra (D)

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