Um bloco de 5 kg que desliza sobre um plano horizontal está sujeito às forças F = 15N, horizontal para a direita, e fat = 5 N, de atrito horizontal para a esquerda. Qual a aceleração do bloco? E qual o coeficiente de atrito entre o bloco e a superfície?

Passo 1

Então, temos um bloco de 5 kg deslizando em um plano horizontal. Ele está sendo puxado para a direita com uma força de 15 N e sofre uma força de atrito de 5 N para a esquerda. Vamos trabalhar com as leis de Newton para encontrar a aceleração do bloco e o coeficiente de atrito entre o bloco e a superfície.

Passo 2

Primeiro, vamos encontrar a aceleração do bloco. Para isso, usamos a segunda lei de Newton, que diz que a força resultante é igual à massa vezes a aceleração:
sum F = m cdot a
Aqui, a força resultante ( sum F) é a força aplicada menos a força de atrito:
sum F = F - fat = 15,N - 5,N = 10,N
Agora, substituímos na equação da segunda lei:
10,N = 5,kg cdot a
Resolvendo para a:
a = 10,N5,kg = 2,m/s² ²

Passo 3

Agora, vamos encontrar o coeficiente de atrito ( mu). Sabemos que a força de atrito é dada por:
fat = mu cdot N
Onde N é a força normal. Em um plano horizontal, a força normal é igual ao peso do bloco:
N = m cdot g = 5,kg cdot 9,8,m/s² = 49,N ²
Agora, substituímos os valores na equação da força de atrito:
5,N = mu cdot 49,N
Resolvendo para mu:
mu = 5,N49,N approx 0,102

Resposta

A aceleração do bloco é de 2,m/s²² e o coeficiente de atrito entre o bloco e a superfície é aproximadamente 0,102.

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