Um bloco de massa
está em repouso sobre uma superfície horizontal rugosa. Uma força
é aplicada paralelamente à superfície.
Determine as condições para que o bloco entre em movimento.
Determine as condições para que o bloco entre em movimento.
Passo 1
Resumo do enunciado: temos um bloco de massa
parado sobre uma superfície horizontal rugosa. Aplicamos uma força horizontal
.
Conteúdo da matéria: atrito estático e leis de Newton (equilíbrio de forças).
O que vamos precisar:
Conteúdo da matéria: atrito estático e leis de Newton (equilíbrio de forças).
O que vamos precisar:
- Identificar todas as forças que atuam no bloco.
- Saber que a força de atrito estático máxima é
. - Estabelecer as condições de equilíbrio e o momento em que elas “quebram”.
Passo 2
Quais forças atuam no bloco?
- Peso:
, para baixo. - Força normal:
, para cima, igual em módulo ao peso enquanto não houver aceleração vertical. - Força aplicada:
, para a direita. - Força de atrito estático:
, para a esquerda, ajustando-se até um máximo .
Passo 3
Equilíbrio antes do movimento
- No eixo vertical:
⇒ . - No eixo horizontal:
⇒ , desde que não exceda .
Aqui a ideia é que a força de atrito estático “se opõe” exatamente a
até o limite
.
Passo 4
Critério de início do movimento
- A condição para o bloco sair do lugar é a força aplicada
ultrapassar o máximo atrito estático: - Se
, o atrito consegue “segurar” o bloco e ele permanece parado.
Resposta
O bloco entra em movimento exatamente quando