- Uma caixa de 20 kg é arrastada ao longo de uma superfície horizontal rugosa, com coeficiente de atrito cinético igual a 0,3 , puxada por uma corda que faz um ângulo de
acima da horizontal com uma força de 80 N . Determine (a) a força normal, (b) a força de atrito cinético, © a aceleração da caixa. (d) Se a força for reduzida até que a aceleração se anule, qual a tração na corda?
Passo 1
Beleza, olha o que temos: uma caixa de massa 20 kg sendo arrastada numa superfície rugosa (coeficiente de atrito cinético μₖ = 0,3), puxada por uma corda com 80 N fazendo 30° acima da horizontal.
Conteúdo: mecânica (Leis de Newton), decomposição de forças, atrito cinético.
O que vamos precisar:
• Calcular componentes da força de tração (horizontal e vertical) usando trigonometria.
• Montar o diagrama de forças pra achar a normal (N).
• Usar fórmula do atrito: .
• Aplicar .
• Pra parte (d), repetir o esquema, só que forçando .
Conteúdo: mecânica (Leis de Newton), decomposição de forças, atrito cinético.
O que vamos precisar:
• Calcular componentes da força de tração (horizontal e vertical) usando trigonometria.
• Montar o diagrama de forças pra achar a normal (N).
• Usar fórmula do atrito:
• Aplicar
• Pra parte (d), repetir o esquema, só que forçando
Passo 2
Força normal (N):
- Peso da caixa:
- Componente vertical da tração
: - A normal equilibra o peso menos essa componente pra cima:
Passo 3
Força de atrito cinético
:
Usando :
Usando
Passo 4
Aceleração
:
- Componente horizontal da tração:
- Força resultante na horizontal:
- Pela Segunda Lei de Newton:
Passo 5
Tração
para
:
Agora queremos e
com
Agora queremos
Então
Equilibrando na horizontal:
Resposta
(a)
(b)
©
(d)
(b)
©
(d)