Um engradado de 35 kg está em repouso apoiado no assoalho. Um homem tenta empurrá-lo aplicando uma força de 100 N horizontalmente. (a) Qual será o movimento do engradado se o coeficiente de atrito estático entre ele e o assoalho for de 0,37 . Explique. (b) Um segundo homem ajuda o primeiro puxando o engradado para cima. Qual deve ser o valor mínimo que a força vertical aplicada deve ter para que o engradado deslize sobre o assoalho? (c) Se o segundo homem aplicar uma força horizontal em vez de vertical, qual a força mínima, além da de 100 N exercida pelo primeiro homem, que ele deve exercer para movimentar o engradado?
Passo 1
O enunciado descreve um engradado de massa
apoiado no assoalho, sobre o qual age o peso e uma força horizontal de
. O coeficiente de atrito estático é
. Vamos usar a relação
onde
é a força normal. No item (b) há ainda uma força vertical
que reduz
; no (c) adicionamos uma força horizontal extra
.
Passo 2
Sem força vertical, a normal é
Logo o atrito estático máximo vale
Passo 3
(a) Como
, a força de atrito estático basta para equilibrar os
. Portanto, o engradado permanece em repouso.
Passo 4
(b) Com o segundo homem puxando para cima com
, a normal passa a ser
Para que o engradado deslize, a força horizontal de
deve igualar o atrito máximo:
Isolando
,
Passo 5
(c) Se o segundo homem aplicar uma força horizontal
no mesmo sentido, a normal permanece
e o atrito máximo continua
. O total horizontal deve superar esse atrito:
Resposta
(a) O engradado não se move, pois
.
(b) .
(c) .
(b)
(c)