Um homem exerce uma força horizontal para empurrar, por uma distância de 
  uma caixa de 
  ao longo de uma superfície plana. O coeficiente de atrito cinético entre a caixa e o piso é igual a 0,30. Determine o módulo da força mínima aplicada pelo trabalhador.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício de física juntos! A questão fala sobre um homem que está empurrando uma caixa de 30 kg por uma distância de 5 metros em uma superfície plana, com um coeficiente de atrito cinético de 0,30. Nosso objetivo aqui é descobrir qual é a força mínima que ele precisa aplicar para empurrar a caixa. Para isso, vamos usar conceitos de força de atrito e a segunda lei de Newton.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é o coeficiente de atrito cinético. Ele representa a resistência que ocorre quando um objeto está se movendo sobre outro. A força de atrito cinético (
 ) pode ser calculada usando a fórmula:
onde 
  é o coeficiente de atrito cinético e 
  é a força normal.
Passo 3
Em uma superfície plana, a força normal (
 ) é igual ao peso da caixa. O peso (
 ) é calculado multiplicando a massa (
 ) pela aceleração da gravidade (
 ). Então:
Dado que a massa da caixa é 30,0 kg e 
  é aproximadamente 
 , vamos calcular 
 :
Passo 4
Agora que temos a força normal, podemos calcular a força de atrito cinético:
Passo 5
A força mínima que o trabalhador precisa aplicar (
 ) para empurrar a caixa é exatamente igual à força de atrito cinético, já que ele precisa apenas vencer a resistência do atrito para iniciar o movimento. Portanto:
Resposta
A força mínima que o trabalhador precisa aplicar é de 88,2 N.