Um bloco de madeira de massa m está apoiado sobre um disco que gira com uma frequência de 33 1/3 rpm. Sabendo que o coeficiente de atrito entre o bloco o o disco vale 0,1, determinar a máxima distância a que podemos situá-lo do centro para que não derrape. Supor
).Resp:8,1cm
Passo 1
O enunciado descreve um bloco de massa
apoiado num disco que gira com frequência de
rpm. O coeficiente de atrito estático entre bloco e disco é
e temos
. Queremos achar a maior distância
ao centro para que o atrito seja suficiente para fornecimento da força centrípeta sem que o bloco deslize. Conteúdo: movimento circular uniforme e atrito estático.
Passo 2
A força máxima de atrito estático que age sobre o bloco é
Passo 3
Em movimento circular uniforme a força centrípeta necessária é
Para o bloco não escorregar, exige-se
Passo 4
Vamos converter a frequência de
rpm em velocidade angular
.
Primeiro,
Primeiro,
Em seguida
Passo 5
Substituindo
,
e
em
, vem