Um bloco de aço de 12 kg está em repouso sobre uma mesa horizontal. O coeficiente de atrito estático entre o bloco e a mesa é igual a 0,52 .
a. Qual é a intensidade da força horizontal necessária para colocar o bloco em movimento?
b. Qual é a intensidade de uma força que age para cima a
com a horizontal que coloca o bloco em movimento?
c. Se a força age para baixo a
com a horizontal qual é a maior intensidade da força que não causa o movimento no bloco?
a. Qual é a intensidade da força horizontal necessária para colocar o bloco em movimento?
b. Qual é a intensidade de uma força que age para cima a
c. Se a força age para baixo a
Passo 1
O enunciado dá um bloco de massa
,kg apoiado numa mesa horizontal, com coeficiente de atrito estático
. Para evitar ou iniciar o movimento do bloco, usamos a expressão da força de atrito estático máxima
onde
é a força normal entre bloco e mesa.
Passo 2
Para o caso (a) a força é horizontal, logo não altera o peso na vertical e
A condição para iniciar o movimento é que a componente horizontal da força aplicada seja igual a
, ou seja
Substituindo
,kg,
e
,m/s^2, temos
Passo 3
No caso (b) a força
forma ângulo
acima da horizontal. Decompomos em
– componente horizontal: ,
– componente vertical para cima: .
Isso reduz a normal para
– componente horizontal:
– componente vertical para cima:
Isso reduz a normal para
A condição de início de deslizamento é
Reorganizando,
logo
Passo 4
No caso (c) a força forma
abaixo da horizontal. Agora
aumenta a normal,
e para NÃO mover o bloco precisamos
Na situação-limite (igualdade),
portanto
Resposta
(a)
N
(b) N
(c) N
(b)
(c)