Voce esta puxando uma caixa de 50 kg sobre um piso molhado usando uma corda que forma um angulo de
com a horizontal. A caixa está inicialmente em reponso e os coeficientes de atrito estático e cinético sāo
e
. Encontre a magnitude da força de atrito (estático ou cinético) exercida pelo piso sobre a caixa e a magnitude da aceleração da caixa se a tensão na corda é:
,
Passo 1
Beleza, então o enunciado diz que a gente tem uma caixa de 50 kg apoiada num piso molhado. Você puxa ela com uma corda que faz 40° com a horizontal, e a tensão na corda é de 100 N. Os coeficientes de atrito estático e cinético são μₑ = 0,20 e μ𝑐 = 0,15.
Conteúdo: vamos usar a 2ª Lei de Newton e a fórmula do atrito, que é
• Atrito estático máximo:
• Atrito cinético:
Precisamos:
Conteúdo: vamos usar a 2ª Lei de Newton e a fórmula do atrito, que é
• Atrito estático máximo:
• Atrito cinético:
Precisamos:
- Resolver as componentes do peso e da força de tração pra achar a normal
. - Calcular
e comparar com a componente horizontal da tração. - Ver se entra atrito estático (se segura) ou cinético (se desliza).
- Achar a aceleração se deslizar.
Passo 2
Desenhando as forças:
– Peso para baixo: .
– Tração na corda dividida em:
– Peso para baixo:
– Tração na corda dividida em:
Numericamente:
Passo 3
A normal
é o que resta do peso menos a componente vertical de
:
Agora o atrito estático máximo:
Passo 4
Comparamos
com
:
Ou seja, a força de tração não é suficiente pra “vencer” o atrito estático máximo, então a caixa NÃO se move. Ela fica presa pelo atrito estático, cujo valor se ajusta pra anular
:
Como não há movimento, a aceleração é zero.
Resposta
Força de atrito (estático):
Aceleração da caixa:
Aceleração da caixa: