Questão 1: Calcule o valor da força F que deve ser aplicada no bloco de 5 kg nos seguintes casos: (a o bloco está prestes a se mover; (b) o bloco se desloca com aceleração de
. Os coeficientes de atrito estático e cinético entre a suderficie horizontal e o bloco valem 0,9 e 0,75 respectivamente.
ângulo
vale
.
Passo 1
O enunciado dá um bloco de massa
apoiado numa superfície horizontal, sobre o qual aplicamos uma força
inclinada de
acima da horizontal. Os coeficientes de atrito estático e cinético são
e
. No caso (a) o bloco está prestes a se mover (equilíbrio horizontal com atrito estático máximo) e, no caso (b), ele se desloca com aceleração
(atrito cinético). Para resolver, usaremos a
ª lei de Newton na direção vertical para encontrar a normal
e depois a
ª lei na direção horizontal, ajustando para cada coeficiente de atrito.
Passo 2
Caso (a): bloco prestes a mover
equilíbrio horizontal
Na vertical, somatório de forças nulas dá
Na vertical, somatório de forças nulas dá
Na horizontal, impedindo o movimento, a componente de
é equilibrada pelo atrito estático máximo:
Isolando
:
Substituindo
,
,
,
e
,
Passo 3
Caso (b): bloco em movimento com aceleração
Na vertical segue igual, . Na horizontal agora temos
Na vertical segue igual,
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Com
,
, os mesmos
,
,
e
:
Resposta
(a)
(b)
(b)