Um homem empurra horizontalmente um cofre de massa
sobre um plano horizontal. O cofre encontra-se inicialmente em repouso e sabe-se que os coeficientes de atrito estático e cinético entre ele e o plano de apoio valem, respectivamente, 0,820 e 0,450 .
Considerando
, calcule:
a) a intensidade da força de atrito recebida pelo cofre se a força aplicada pelo homem valer
N ;
Considerando
a) a intensidade da força de atrito recebida pelo cofre se a força aplicada pelo homem valer
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão fala sobre um homem empurrando um cofre de massa
sobre um piso horizontal. A gente precisa calcular a força de atrito que o cofre sente quando o homem aplica uma força de
. Para resolver isso, vamos usar conceitos de força de atrito estático e cinético, além da segunda lei de Newton.
Passo 2
Primeiro, precisamos calcular a força normal (
). Como o cofre está sobre um plano horizontal e não está se movendo verticalmente, a força normal é igual ao peso do cofre. O peso (
) é dado por:
Onde:
-
(massa do cofre) -
(aceleração da gravidade)
Então,
Passo 3
Agora, vamos verificar se o cofre vai começar a se mover ou não. Para isso, comparamos a força aplicada (
) com a força de atrito estático máximo (
). A força de atrito estático máximo é calculada por:
Onde
. Então,
Passo 4
Comparando a força que o homem aplica (
) com a força de atrito estático máximo (
):
- Se
, o cofre não se move e a força de atrito é igual à força aplicada. - Se
, o cofre começa a se mover e a força de atrito passa a ser cinética.
No nosso caso,
, então o cofre não se move.
Resposta
A intensidade da força de atrito recebida pelo cofre é
.