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:
Aqui, a força resultante (
) é a força aplicada menos a força de atrito:
Agora, substituímos na equação da segunda lei:
Resolvendo para
:
Passo 3
Agora, vamos encontrar o coeficiente de atrito (
). Sabemos que a força de atrito é dada por:
Onde
é a força normal. Em um plano horizontal, a força normal é igual ao peso do bloco:
Agora, substituímos os valores na equação da força de atrito:
Resolvendo para
:
Resposta
A aceleração do bloco é de
e o coeficiente de atrito entre o bloco e a superfície é aproximadamente
.