Um bloco de massa 20 kg está sobre uma superfície horizontal. Um homem aplica uma força horizontal de 100 N tentando puxar o bloco. O coeficiente de atrito cinético entre o bloco e a superfície é \mu \mathrm{c}=0,3
a) Determine a força de atrito que age sobre o bloco.
b) Calcule a aceleração do bloco.

Passo 1

O enunciado dá um bloco de massa m = 20\,\mathrm{kg} sobre uma superfície horizontal, sobre o qual um homem puxa com força horizontal F = 100\,\mathrm{N}. O coeficiente de atrito cinético é \mu_{c} = 0,3. Precisamos usar a lei de Coulomb para calcular a força de atrito e, em seguida, a segunda lei de Newton para achar a aceleração.

Passo 2

Para achar a força de atrito, primeiro calculamos a força normal. Como não há inclinação nem forças verticais extras,
N = m\,g
usando g = 9,8\,\mathrm{m/s^2}, temos
N = 20 \times 9,8 = 196\,\mathrm{N}.
Então a força de atrito cinético vale
f_{\mathrm{at}} = \mu_{c}\,N = 0,3 \times 196 = 58,8\,\mathrm{N},
no sentido oposto ao movimento.

Passo 3

Aplicando a segunda lei de Newton na direção horizontal, tomamos positivo o sentido da força aplicada. A resultante é
\sum F = F - f_{\mathrm{at}} = 100 - 58,8 = 41,2\,\mathrm{N}.
Daí a aceleração é
a = \frac{\sum F}{m} = \frac{41,2}{20} = 2,06\,\mathrm{m/s^2}.

Resposta

a) A força de atrito é 58,8\,\mathrm{N}, atuando no sentido oposto ao puxão.
b) A aceleração do bloco é 2,06\,\mathrm{m/s^2}.

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