Considere um pacote de 40 kg que se desloca sobre um chão plano. O coeficiente de atrito cinético entre as superfícies é 0,4 e a aceleraçāo da gravidade local é de 9,8 \mathrm{~m} / \mathrm{s}^{2}.
a) Faça o diagrama de forças.
b) Calcule o peso do pacote.
c)Calcule a força de atrito que atua sobre o pacote.

Passo 1

Temos um pacote de massa m=40\:\mathrm{kg} deslizando sobre um chão plano, com coeficiente de atrito cinético \mu_k=0,4 e aceleração da gravidade g=9,8\:\mathrm{m/s^2}. Precisamos (a) representar o diagrama de forças, (b) calcular o peso W do pacote e (c) calcular a força de atrito f_k.

Passo 2

No diagrama de forças (livre-corpo) atuam três vetores sobre o pacote:
– Peso \vec{W} apontando para baixo, de intensidade W.
– Força normal \vec{N} apontando para cima, de intensidade N.
– Força de atrito cinético \vec{f}_k na direção horizontal, apontando sempre contra o sentido do movimento.

Passo 3

O peso do pacote é dado por
W = m\,g
Substituindo m=40\:\mathrm{kg} e g=9,8\:\mathrm{m/s^2}, temos
W = 40 \times 9,8 = 392\:\mathrm{N}.

Passo 4

A força de atrito cinético vale
f_k = \mu_k \, N.
Como não há aceleração vertical, N = W = 392\:\mathrm{N}. Logo,
f_k = 0,4 \times 392 = 156{,}8\:\mathrm{N}.

Resposta

(a) Diagrama de forças: peso \vec{W} para baixo, normal \vec{N} para cima e atrito \vec{f}_k horizontal, oposto ao movimento.
(b) W = 392\:\mathrm{N}.
(c) f_k = 156{,}8\:\mathrm{N}.

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