Um bloco de 10 kg está em repouso sobre uma superfície horizontal. O coeficiente de atrito estático entre o bloco e a superfície é 0,4 e o coeficiente de atrito cinético é 0,3 .
Passo 1
Beleza, aqui a ideia é bem simples: temos um bloco parado de massa 10 kg em cima de uma superfície horizontal. O enunciado nos dá o coeficiente de atrito estático (μₛ = 0,4) e o coeficiente de atrito cinético (μₖ = 0,3).
Conteúdo envolvido: força de atrito estático máxima, força de atrito cinético, peso do bloco (P = m·g).
O que vamos fazer:
Conteúdo envolvido: força de atrito estático máxima, força de atrito cinético, peso do bloco (P = m·g).
O que vamos fazer:
- Calcular a força mínima horizontal que vence o atrito estático e faz o bloco começar a deslizar.
- Calcular a força de atrito cinético atuando quando o bloco já estiver em movimento.
Passo 2
Primeiro vamos achar a força máxima de atrito estático, que é a resistência maior antes do bloco começar a deslizar.
Teoria rápida:
A força de atrito estático máxima é
Teoria rápida:
A força de atrito estático máxima é
onde N (normal) é a força que o chão faz no bloco. Como o bloco está em uma superfície horizontal e sem outras forças verticais além do peso, N = P = m·g.
Então:
Então:
Logo:
Isso significa que qualquer força horizontal menor que 39,2 N não consegue vencer o atrito e o bloco fica parado. Portanto, a menor força que faz ele “desgrudar” é 39,2 N (qualquer valor ≥ esse já inicia o movimento).
Passo 3
Agora que o bloco está deslizando, a gente troca de atrito estático para cinético. A força de atrito cinético vale:
Como N continua 98 N:
Essa é a força de oposição ao movimento enquanto o bloco desliza a velocidade constante (ou enquanto ele se move).
Resposta
Força mínima para iniciar o movimento: 39,2 N
Força de atrito cinético durante o movimento: 29,4 N
Força de atrito cinético durante o movimento: 29,4 N