Você deseja puxar uma caixa de madeira de 20 kg através de um piso de madeira (
) puxando uma corda conectada à caixa. Seu puxão é de 100 Nem um ângulo de
acima da horizontal. Qual será a aceleração da caixa
?
a) ( ) 4,5
b) ( ) 2,8
c) ( ) 3,7
d) ( ) 1,8
e) ( ) 5,4
a) ( ) 4,5
b) ( ) 2,8
c) ( ) 3,7
d) ( ) 1,8
e) ( ) 5,4
Passo 1
Beleza, o enunciado diz que a gente puxa uma caixa de 20 kg numa superfície de madeira com coeficiente de atrito cinético μₖ = 0,20, aplicando uma força de 100 N num ângulo de 30° acima da horizontal. O que vamos usar:
- Decomposição vetorial da força de tração em componentes horizontal e vertical.
- Cálculo da força normal, que muda porque a tração “puxa pra cima” um pouco.
- Fórmula do atrito:
. - Segunda lei de Newton:
.
A partir do próximo passo, a gente resolve de fato.
Passo 2
Primeiro, vamos decompor a força de 100 N em horizontais e verticais. Se θ = 30°:
- Componente horizontal:
- Componente vertical (subindo):
Passo 3
Agora a força normal
. Sem a tração, teríamos
. Como puxamos pra cima, a normal diminui:
Passo 4
Com
em mãos, calculamos o atrito cinético:
Passo 5
A força líquida na direção horizontal é a puxada para a direita menos o atrito:
Passo 6
Finalmente, pela segunda lei (
), a aceleração é
Arredondando, dá cerca de 2,8 m/s².
Resposta
A aceleração da caixa é aproximadamente 2,8 m/s².