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 . Se uma força horizontal de 50 N for aplicada, qual será a aceleração do bloco?
Passo 1
Beleza, aqui o problema diz que a gente tem um bloco de massa
parado em cima de uma superfície. O coeficiente de atrito estático é
e o de atrito cinético é
. Aí aplicam uma força horizontal de
. A matéria envolvida é “atrito e Segunda Lei de Newton” e o que precisamos sacar é:
- Como funciona o atrito estático (antes de o bloco se mexer).
- Como funciona o atrito cinético (depois que ele começa a deslizar).
- Comparar a força aplicada com o atrito estático máximo para ver se ele sai do lugar.
- Se sair, usar a Segunda Lei (
) com a força de atrito cinético pra achar a aceleração.
Passo 2
Primeiro vamos achar a força de atrito estático máxima que impede o movimento. A fórmula é
onde
é a força normal. Como o bloco está em superfície horizontal sem outras forças verticais,
é só o peso
. Logo:
Então
Passo 3
Agora a gente compara a força aplicada
com o atrito estático máximo
.
- Se
, o bloco não andaria e a aceleração seria zero. - Como
, o bloco VAI sair do repouso e começar a deslizar.
Passo 4
Depois que o bloco começa a se mover, o atrito que age é o cinético, com intensidade
Passo 5
Deslizando, a força resultante na horizontal é a força aplicada menos o atrito cinético:
Passo 6
Agora usa a Segunda Lei de Newton
só pra componente horizontal:
Resposta
A aceleração do bloco é
.