Uma caixa A de massa
está apoiada sobre uma mesa plana e horizontal e, sobre ela, está apoiada uma outra caixa B de massa
, de modo que as superfícies em contato dessas caixas sejam paralelas à mesa. Uma pessoa empurra a caixa B exercendo sobre ela uma força horizontal e constante, conforme a figura.
Sabe-se que entre as superfícies das caixas A e B existe um coeficiente de atrito estático de valor 0,4 e que o atrito entre as superfícies da caixa A e da mesa pode ser desprezado. Adotando
, a maior intensidade da força que pode ser aplicada sobre a caixa B para que ela não se mova em relação à caixa A é
a) 80 N .
b) 100 N .
c) 120 N .
d) 160 N .
e) 200 N .
a) 80 N .
b) 100 N .
c) 120 N .
d) 160 N .
e) 200 N .
Passo 1
O enunciado dá duas caixas,
com massa
em contato com a mesa sem atrito, e
com massa
sobre
. Entre
e
há atrito estático com coeficiente
. Queremos a maior força horizontal
aplicada em
para que não haja deslizamento entre
e
. Vamos usar a segunda lei de Newton e a condição de atrito máximo.
Passo 2
Se não há deslizamento,
e
movem-se juntos com aceleração
. A única força externa horizontal no sistema
é
, pois o atrito com a mesa é desprezível. Assim,
logo
Passo 3
Focando em
, há
para a direita e a força de atrito estático
para a esquerda. Pela segunda lei em
:
ou seja
Passo 4
Para não ocorrer deslizamento, o atrito deve satisfazer
, onde
Substituindo
em
, obtemos
Logo a condição
vira
Resposta
(c)