Questão 8 da Lista em PDF Um cubo pesando 78 Newtons e tendo uma aresta de 18 cm é puxado para cima sobre uma superfície inclinada na qual há uma película de óleo SAE 20 W (viscosidade absoluta igual a
e densidade relativa igual a 0,92 ). Se a velocidade do cubo é de
e a película de óleo é de
de espessura, determine a força requerida para puxar este bloco se a inclinação da superfície for de 30 graus?
Passo 1
O enunciado descreve um cubo de aresta
e peso
sendo puxado para cima de um plano inclinado a
. Entre o cubo e o plano há uma película de óleo SAE 20 W de espessura
, viscosidade dinâmica
e velocidade relativa
. Precisamos da força
para vencer simultaneamente a componente do peso e o atrito viscoso do filme.
Passo 2
Calculamos primeiro a componente do peso ao longo do plano. A força gravitacional paralela ao plano é
Passo 3
O atrito viscoso de uma película plana (fluxo de Couette) tem tensão de cisalhamento
A área de contato é
. Logo,
Passo 4
Somando as duas contribuições temos
Resposta
A força requerida para puxar o bloco é aproximadamente
.