Questão 1:
Responda as seguintes perguntas:
d) Puxar uma caixa horizontalmente requer uma força maior ou menor que puxar a mesma caixa para cima em um plano inclinado? Explique e justifique sua resposta.
d) Puxar uma caixa horizontalmente requer uma força maior ou menor que puxar a mesma caixa para cima em um plano inclinado? Explique e justifique sua resposta.
Passo 1
Temos uma caixa de massa
que se quer puxar de duas formas: (i) sobre uma superfície horizontal com coeficiente de atrito
, e (ii) para cima deslizando num plano inclinado de ângulo
com o mesmo coeficiente
. Para resolver precisamos:
- A expressão da força de atrito
, onde é a normal. - A decomposição do peso
nas direções normal e paralela ao plano inclinado.
Passo 2
No caso horizontal a normal vale
e, portanto, a força de atrito que se opõe ao movimento é
Passo 3
No plano inclinado, a normal é
o que gera atrito
Além disso, para puxar para cima é preciso vencer o componente do peso paralelo ao plano,
. Assim a força total necessária é
Passo 4
Comparando
note que mesmo reduzindo a normal no plano inclinado (reduzindo o atrito) surge o termo
. Para qualquer
e
verifica-se
Resposta
Puxar horizontalmente requer menor força do que puxar a mesma caixa para cima num plano inclinado.