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 vec{F} de intensidade 150 N . (Estático ou cinético?)

Passo 1

O enunciado dá os seguintes dados e pede o que está marcado:
  • Peso do bloco: \,200\\ \text{N}.
  • Coeficiente de atrito estático: \mu_s=0{,}60.
  • Coeficiente de atrito cinético: \mu_k=0{,}40.
  • Força horizontal aplicada para a direita: \vec{F} com intensidade \,150\\ \text{N}.
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 \vec{F} é horizontal, não há componente vertical extra. Portanto a força normal tem magnitude igual ao peso:
N = 200\\ \text{N}.
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
f_{s,\max}=\mu_s N.
Substituindo os valores:
f_{s,\max}=0{,}60\cdot200=120\\ \text{N}.
Interpretação: enquanto a força aplicada for menor ou igual a 120\\ \text{N}, 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 f_{s,\max}: a força aplicada é \,150\\ \text{N} e
150\\ \text{N} > f_{s,\max}=120\\ \text{N}.
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
f_k=\mu_k N.
Substituindo:
f_k=0{,}40\cdot200=80\\ \text{N}.
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 \vec{F} ultrapassa o máximo estático, o bloco desliza e o atrito que prevalece é o cinético com magnitude 80\\ \text{N} apontando para a esquerda. (Se for útil na prova, o resultado líquido horizontal seria \,F_{\text{resultante}}=150-80=70\\ \text{N} para a direita, levando a uma aceleração positiva.)

Resposta

Força de atrito: 80\\ \text{N} (para a esquerda)
Tipo: cinético

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