Um objeto tem massa de 1 kg e um coeficiente de atrito estático, com uma parede vertical, de 0,4 . Para manter este objeto junto à parede, sem que ele caia, qual seria a força mínima horizontal a ser aplicada?

Passo 1

Beleza, aqui o enunciado diz que temos um objeto de massa 1 kg encostado numa parede vertical. O coeficiente de atrito estático entre o objeto e a parede é μₛ = 0,4. A pergunta é: qual a força mínima horizontal que a gente precisa empurrar o objeto contra a parede pra ele não escorregar pra baixo?
Conteúdo: estática (forças em equilíbrio) e atrito estático. Vamos usar as leis de Newton e a fórmula do atrito estático.

Passo 2

Primeiro, vamos listar todas as forças que atuam no objeto:
  1. Peso para baixo: .
  2. Força normal (N) horizontal, que é justamente a força que a gente aplica (F).
  3. Força de atrito estático, que age para cima e impede o objeto de cair.
Como o objeto está em repouso, a soma das forças em cada direção tem que ser zero.

Passo 3

Na vertical: a força de atrito estático f = P = m g aponta pra cima e equilibra o peso pra baixo. Logo:
fmax = mus,N
Mas a gente sabe que o atrito estático máximo vale
Como queremos justamente o mínimo de força horizontal para gerar atrito suficiente, assumimos . E, no nosso caso, a normal é a força horizontal que aplicamos, que vamos chamar de .

Passo 4

Substituindo:
mus,F = m g Longrightarrow F = m gmus
Agora é só colocar os valores:
m = 1 kg, g = 9,8 tfracms^2, mus = 0,4
Então
F = 1 times 9,80,4 = 9,80,4 = 24,5 N

Resposta

A força mínima horizontal é

Exercícios relacionados