Um objeto desliza sobre uma superfície inclinada. Discuta a influência da força de atrito nesse movimento e como ela se relaciona com a força peso do objeto.
Passo 1
O enunciado pede para discutir como a força de atrito afeta o deslizamento de um objeto de massa
num plano inclinado de ângulo
. Para isso vamos usar: decomposição do peso, definição de força normal, modelo de atrito (estático e cinético) e a segunda lei de Newton.
Passo 2
Decompondo o peso
em eixos paralelo e perpendicular ao plano:
Passo 3
A força normal
equilibra
, ou seja
A força de atrito máximo estático vale
e, uma vez em movimento, o atrito cinético é
onde
e
são os coeficientes de atrito estático e cinético.
Passo 4
Na direção do deslizamento aplicamos a segunda lei:
Para que comece a deslizar, é preciso que
Passo 5
Se o objeto já estiver em movimento, a força de atrito é
, e a aceleração fica
Logo, quanto maior
, menor a aceleração; se
, temos
.
Resposta
A força de atrito age sempre contrária ao movimento, com intensidade proporcional a
. Ela reduz o componente que puxa o objeto para baixo (
) e pode até impedir o início do deslizamento se
. Quando desliza, a aceleração é
mostrando que o atrito diminui o “empurrão” do peso na direção do plano.