Um bloco de massa 10 kg é colocado em repouso sobre um plano inclinado que forma um ângulo
com a direção horizontal. O coeficiente de atrito estático entre o bloco e o plano inclinado é
e o coeficiente de atrito dinâmico é
. Considere que a aceleração da gravidade no local é
. Com base nessas condições, é correto afirmar que, após ser colocado em repouso sobre o plano inclinado, o bloco
A) permanece em repouso.
B) desce com velocidade de módulo constante.
C) desce o plano em movimento acelerado.
D) estará sujeito a uma força de atrito de módulo 43 N .
B) desce com velocidade de módulo constante.
C) desce o plano em movimento acelerado.
D) estará sujeito a uma força de atrito de módulo 43 N .
Passo 1
Beleza, olha só o que o enunciado diz: temos um bloco de massa
parado num plano inclinado que faz um ângulo
com a horizontal. Sabemos que
- e
; - coeficiente de atrito estático
; - coeficiente de atrito cinético
; - aceleração da gravidade
.
O tópico aqui é Dinâmica (Leis de Newton) e atrito. Para decidir se o bloco fica parado ou desliza, basta comparar a componente do peso paralela ao plano com a força de atrito estático máxima. Se o atrito estático aguentar, o bloco não se mexe.
Passo 2
Calcular a força peso do bloco paralela ao plano:
A componente do peso que “puxa” para baixo é
A componente do peso que “puxa” para baixo é
Substituindo
,
e :
Passo 3
Agora a força normal
no plano inclinado é dada por
Usando
:
Passo 4
A força de atrito estático máxima vale
Como
é maior que
, o atrito estático dá conta de segurar o bloco. Ou seja, ele não desliza.
Resposta
A) permanece em repouso.