Exercícios Resolvidos de Atrito Estático

Um elevador de carga está se movendo verticalmente. Sobre seu piso horizontal encontram-se um caixote muito pesado e um operário, ambos em repouso em relação ao elevador, como mostra a figura. Em um dado instante, o operário empurra o caixote e percebe que a intensidade da força horizontal que ele precisou exercer para fazer o caixote começar a deslizar sobre o piso é menor do que a intensidade da força horizontal que ele precisaria exercer para fazê-lo começar a deslizar quando o elevador estava em repouso. Qual das seguintes afirmativas é correta?

a) Nesse instante, a aceleração é nula e o elevador está descendo

b) Nesse instante, a aceleração é nula e o elevador está subindo

c) Nesse instante, a aceleração vertical do elevador tem sentido para baixo mas não é possível saber se o elevador está subindo ou descendo

d) Nesse instante, a aceleração vertical do elevador tem sentido para cima mas não é possível saber se o elevador está subindo ou descendo

e) Nesse instante, o elevador está descendo e sua aceleração tem sentido contrário ao da velocidade

Passo 1

Aqui nós temos que lembrar da fórmula da força de atrito estático máxima, lembra qual é?

f a t = μ e N

Esta força é a força limite que a superfície faz no caixote , impossibilitando o operário de o tirar do lugar.

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

Se o operário diz que esta força que ele deve fazer é menor quando o elevador está se movendo, como a superfície não mudou, com certeza a normal diminuiu.

Vamos usar a segunda lei de Newton no eixo vertical para saber o que é necessário ocorrer para que a normal diminua seu valor.

Suponha que o eixo y esteja apontando pra cima, e supondo que esta aceleração seja positiva, então:

N - P = m a

N = m ( a + g )

Passo 3

Se com o elevador parado temos que:

N = m g

Par que a normal seja menor com o elevador se movendo, é necessário que:

a < 0

Como o eixo positivo está para cima, temos que a aceleração do elevador deve ter sentido para baixo, mas nada pode se afirmar em relação a sua velocidade, ou seja, nada podemos dizer se o elevador está subindo ou descendo.

Resposta

(c)

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