Um bloco de massa 4 kg está sobre um plano inclinado de 30 。 em relação à horizontal. O bloco está preso a uma mola ideal, cuja constante elástica é k=100 N/m. O coeficiente de atrito cinético entre o bloco e o plano é 0,2. O bloco é deslocado 20 cm para cima ao longo do plano a partir da posição de equilíbrio e então solto. Qual é a força de atrito cinético atuando sobre o bloco?

Passo 1

O enunciado diz: “Um bloco de 4 kg numa rampa de 30° está preso a uma mola (k=100 N/m) com atrito cinético μₖ=0,2. Deslocamos o bloco 20 cm para cima do ponto de equilíbrio e solto. Qual é a força de atrito cinético atuando sobre o bloco?”
Conteúdo: forças de atrito e normal em plano inclinado. Vamos precisar da expressão da força de atrito cinético
Frm atrito = muk , N
e do cálculo da normal
N = m g costheta

Passo 2

Primeiro a gente encontra a força normal (N). Em plano inclinado, a força peso tem componente perpendicular à rampa de módulo
Pperp = m g costheta
Como não tem aceleração perpendicular,
N = m g costheta

Passo 3

Agora troca os valores:
m = 4 kg, g = 9,8 m/s², θ = 30°.
Calcula
N = 4 times 9,8 times cos(30°)
Sabendo N approx 4 times 9,8 times 0,866 approx 33,95 N, tem

Passo 4

A força de atrito cinético é
Frm atrito = muk , N = 0,2 times 33,95 N approx 6,79 N
Ela sempre aponta contra o movimento.

Resposta

A força de atrito cinético vale aproximadamente .

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