Um bloco de massa 12 kg encontra-se em repouso sobre uma mesa. Sendo os coeficientes de atrito estático e cinético entre a mesa e o bloco de 0,70 e 0,40 , respectivamente, qual o módulo da força horizontal mínima necessária para mover o bloco, e qual será a aceleração do bloco após iniciar o movimento? Considere
.
a.
.
b.
.
c.
.
d.
.
e.
.
a.
b.
c.
d.
e.
Passo 1
O enunciado dá um bloco de massa
kg sobre uma mesa, com coeficiente de atrito estático
e cinético
, e pede:
- A força horizontal mínima
para arrancar o bloco do repouso. - A aceleração
do bloco depois que ele começa a deslizar.
O conteúdo aqui é aplicação da força de atrito estático para vencer o repouso e, após isso, da força de atrito cinético na segunda lei de Newton.
Passo 2
Enquanto o bloco está parado, a força de atrito estático máxima vale
onde a normal é
. Calculando:
Passo 3
Para iniciar o movimento, a força aplicada
deve ser ao menos igual a
. Logo, a força mínima é
arredondando para duas cifras significativas,
N.
Passo 4
Depois que o bloco desliza, a força de atrito que atua é a cinética, dada por
Se continuamos aplicando
, a força resultante na direção do movimento é
Passo 5
Usando a segunda lei de Newton, a aceleração é
que, com duas cifras, dá
m/s
.
Passo 6
Comparando com as alternativas, vemos que a única que bate é
N e
m/s
, opção (b).
Resposta
(b)