a) Se a caixa se move com velocidade constante igual a 0,350 m / s e o coeficiente de atrito cinético entre a caixa e a superfície é igual a 0,12 , qual é o módulo de F ?
b) Qual o módulo de F quando a velocidade da caixa aumenta com uma aceleração constante de 0,180 m / s^2 ?
c) Quais seriam as mudanças das respostas dos itens (a) e (b) se essas experiências fossem realizadas na Lua, onde g=1,62 m / s^2 ?

Passo 1

Beleza, o exercício quer saber qual é a força de tração vec F que puxa uma caixa em duas situações na Terra:
a) movimento com velocidade constante ( v constante)
b) movimento com aceleração constante ( a=0,180:m/s^2)
E depois, no item ©, repetir as respostas de (a) e (b) trocando a aceleração da gravidade para g=1,62:m/s^2 (Lua).
O conteúdo é Dinâmica (2ª Lei de Newton) e Atrito Cinético. Vamos precisar de:
  1. 2ª Lei de Newton: sum F = m,a.
  2. Força de atrito cinético: Frm atrito = muk,N, com N = m,g (superfície horizontal).

Passo 2

(a) Velocidade constante significa a=0.
Pela 2ª Lei:
sum F = m,a = 0 Longrightarrow F - Frm atrito = 0 Longrightarrow F = Frm atrito
E como Frm atrito = muk,m,g, temos
F = muk,m,g = 0,12;m;(9,8) = 1,176,m(N)

Passo 3

(b) Agora a = 0,180:m/s^2.
Pela 2ª Lei:
$$\sum F = m,a \quad\Longrightarrow\quad F - F_{\rm atrito} = m,a
\quad\Longrightarrow\quad F = m,a + F_{\rm atrito}. sum F = m,a Longrightarrow F - Frm atrito = m,a Longrightarrow F = m,a + Frm atritoáãF = m,(0{,}180) + 1{,}176,m = 1{,}356,m\quad(\mathrm{N}).$$

Passo 4

© Na Lua g = 1,62:m/s^2, então o atrito muda.
– Para (a) (velocidade constante, a=0):
F = muk,m,g = 0,12;m;(1,62) = 0,1944,m(N)
– Para (b) (aceleração a=0,180):
F = m,a + muk,m,g = m,(0,180) + 0,1944,m = 0,3744,m(N)

Resposta

a) F = 1,176,m:N
b) F = 1,356,m:N
c) Na Lua:
  (a) F = 0,1944,m:N
  (b) F = 0,3744,m:N

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