Um bloco pesando 200 N repousa sobre uma superfície horizontal. O coeficiente de atrito estático entre o bloco e a superfície vale 0,60 e o cinético 0,40 .
Determine a força de atrito sobre o bloco se o mesmo for empurrado para a direita por uma força horizontal
de intensidade 150 N . (Estático ou cinético?)
Determine a força de atrito sobre o bloco se o mesmo for empurrado para a direita por uma força horizontal
Passo 1
O enunciado dá os seguintes dados e pede o que está marcado:
- Peso do bloco:
. - Coeficiente de atrito estático:
. - Coeficiente de atrito cinético:
. - Força horizontal aplicada para a direita:
com intensidade .
O que é pedido:
- Determinar a força de atrito sobre o bloco (magnitude e sentido).
- Dizer se a força de atrito é estática ou cinética.
Passo 2
Entender as forças verticais e a normal: sobre o bloco atuam o peso (para baixo) e a normal da superfície (para cima). Como
é horizontal, não há componente vertical extra. Portanto a força normal tem magnitude igual ao peso:
Explicação breve: a normal é a reação da superfície ao peso; em superfícies horizontais e sem forças verticais adicionais, vale simplesmente o peso.
Passo 3
Calcular a máxima força de atrito estático disponível: a atrito estático pode compensar forças horizontais até um limite
Substituindo os valores:
Interpretação: enquanto a força aplicada for menor ou igual a
, o atrito estático pode igualá‑la (o bloco fica em repouso). O atrito estático ajusta‑se (até esse máximo) para impedir o movimento.
Passo 4
Comparar a força aplicada com
: a força aplicada é
e
Logo a atrito estático não consegue segurar o bloco; ele vence o limite estático e o bloco começa a deslizar. Quando ocorre deslizamento, a força de atrito que age é a atrito cinético, não a estática.
Passo 5
Calcular a força de atrito cinético: a atrito cinético tem magnitude
Substituindo:
Direção: o atrito sempre se opõe ao movimento relativo; como a força empurra para a direita, o atrito atua para a esquerda.
Passo 6
Concluir e interpretar rapidamente: como
ultrapassa o máximo estático, o bloco desliza e o atrito que prevalece é o cinético com magnitude
apontando para a esquerda. (Se for útil na prova, o resultado líquido horizontal seria
para a direita, levando a uma aceleração positiva.)
Resposta
Força de atrito:
(para a esquerda)
Tipo: cinético
Tipo: cinético