Um bloco de massa 40 kg será arrastado, sobre o piso horizontal onde se apóia, por uma força F também horizontal e variável. Os coeficientes de atrito estático e cinético entre as superfícies em contato são, respectivamente, 0,6 e 0,5.
a) qual é o valor da força de atrito estático máxima?
b) para o corpo em movimento, qual é o valor da força de atrito cinético que atua sobre ele?
c) qual é o módulo de F capaz de manter o corpo em movimento retilíneo e uniforme?
d) para uma força de módulo 300N, qual é o valor da força de atrito cinético?

Passo 1

Beleza, vamos dar uma olhada no que o exercício está pedindo. Temos um bloco de 40 kg sendo puxado por uma força horizontal F em um chão também horizontal. Os coeficientes de atrito estático e cinético são 0,6 e 0,5, respectivamente. Vamos usar os conceitos de força de atrito estático e cinético para resolver as partes a, b, c e d do exercício.

Passo 2

a) Qual é o valor da força de atrito estático máxima?
Primeiro, vamos lembrar que a força de atrito estático máxima ($ F_{at_{max}} $) é calculada pela fórmula:
Fatmax
Onde:
- $ \mu_s $ é o coeficiente de atrito estático (0,6)
- $ N $ é a força normal. Em um piso horizontal, $ N = m \times g $
Vamos calcular:
Fatmax = mus times N ²
mus

Passo 3

b) Para o corpo em movimento, qual é o valor da força de atrito cinético que atua sobre ele?
Quando o corpo está em movimento, a força de atrito que atua é a força de atrito cinético ($ F_{at_{c}} $), calculada por:
Fatc
Onde:
- $ \mu_k $ é o coeficiente de atrito cinético (0,5)
- $ N $ já calculamos ser 392 N
Então:
Fatc = muk times N

Passo 4

c) Qual é o módulo de F capaz de manter o corpo em movimento retilíneo e uniforme?
Para manter o movimento retilíneo e uniforme, a força F deve equilibrar exatamente a força de atrito cinético. Ou seja:
F = Fatc = 196 , N
Então, F precisa ser 196 N para manter o movimento constante.

Passo 5

d) Para uma força de módulo 300N, qual é o valor da força de atrito cinético?
Aqui, como F = 300 N é maior que a força de atrito estático máxima (235,2 N), o bloco estará em movimento. Portanto, a força de atrito que atua é a força de atrito cinético, que já calculamos:
Fatc = 196 , N

Resposta

a) A força de atrito estático máxima é 235,2 N.
b) A força de atrito cinético que atua sobre o corpo em movimento é 196 N.
c) O módulo de F para manter o corpo em movimento retilíneo e uniforme é 196 N.
d) Para uma força de 300 N, a força de atrito cinético é 196 N.

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