Lista de Exercícios Resolvidos de Força de Atrito
Um tijolo está em repouso sobre uma superfície áspera inclinada, conforme a figura. A força de atrito agindo sobre o tijolo é
- Zero.
- Igual ao peso do tijolo.
- Maior do que o peso do tijolo.
- Menor que o peso do tijolo.
- Tanto menor quanto maior a inclinação da superfície.
Dois blocos de mesmo formato estão dispostos como na figura abaixo.
Considera-se que o bloco de cima tem massa , e o de baixo, massa . Aplicando-se uma força no bloco de baixo, na direção horizontal, de modo a movimentá-lo, e considerando-se que o atrito entre os blocos é nulo, espera-se que
Ambos os blocos se movam na mesma direção da força aplicada.
ambos os blocos se movam na mesma direção da força aplicada, mas em sentidos opostos.
o bloco de cima caia, pois não será arrastado junto com o bloco de baixo.
o bloco de baixo adquira metade da velocidade do bloco de cima.
o bloco de cima adquira metade da velocidade do bloco de baixo.
Ver solução completaNa Fig. 6-30, uma caixa de cereal Cheerios (massa ) e uma caixa de cereal Wheaties(massa ) são aceleradas sobre uma superfície horizontal por uma força aplicada a caixa de cereal Cheerios. O módulo da força de atrito que age sobre a caixa de Cheerios é de , e o módulo da força de atrito que age sobre a caixa de Wheaties é de . Se o módulo de é de , qual é o módulo da força que a caixa de Cheerios exerce sobre a caixa de Wheaties?
Um bloco encontra-se em repouso sobre um plano inclinado como indicado na figura. Dentre os diagramas e , o que melhor representa (ilustrada por uma seta) a força total que o bloco exerce sobre o plano inclinado é
(a) nenhum dos diagramas;
(b) ;
(c) ;
(d) ;
(e) ;
Ver solução completaUm bloco encontra-se em repouso sobre um plano inclinado como indicado na figura. Dentre os diagramas e , o que melhor representa (ilustrada por uma seta) a força total que o bloco exerce sobre o plano inclinado é
(a) nenhum dos diagramas;
(b) ;
(c) ;
(d) ;
(e) ;
Ver solução completaUm corpo de massa parte do repouso no ponto , situado a uma altura sobre uma rampa curva e com atrito desprezível. Admita a energia potencial gravitacional como sendo nula em . O corpo chega ao final da rampa em com velocidade , onde se inicia um trecho horizontal com comprimento . Neste trecho , o coeficiente de atrito cinético entre o corpo e a superfície cresce linearmente com a posição , tal que . Após o ponto o corpo choca-se com uma mola ideal de constante elástica e a comprime uma distância até parar. Durante a compressão da mola, o coeficiente de atrito cinético entre o corpo e a superfície é constante e vale . Utilize considerações de trabalho e energia para responder as perguntas abaixo.
a) Calcule o valor da energia potencial gravitacional do corpo em .
b) Esboce o gráfico do módulo da força de atrito cinético versus a distância percorrida pelo corpo no trecho e calcule o módulo da velocidade que o corpo possui ao atingir a mola em .
c) Usando o Teorema do trabalho-energia cinética, calcule a compressão sofrida pela mola em centímetros.
Ver solução completaUm bloco está em repouso sobre um plano inclinado de um ângulo θ com a horizontal, conforme a figura.
Qual dos vetores abaixo melhor representa a força total que o bloco exerce sobre o plano inclinado?
Um tijolo se move sobre uma superfície horizontal sob a ação do atrito com a superfície. Qual das seguintes ações aumentará a força de atrito sobre ele:
a) Aumentar a área de contato
b) Diminuir a área de contato
c) Diminuir a massa do tijolo
d) Colocar um segundo tijolo sobre ele
e) Nenhuma das anteriores
Ver solução completaUm bloco está localizado em uma madeira plana e rugosa. É encontrado que quando o plano é inclinado de 30o com a horizontal, o bloco desliza para baixo com velocidade constante. O coeficiente de atrito cinético do bloco com o plano é:
Um carro está movendo-se a uma velocidade de 15 m/s numa estrada horizontal. Os freios são acionados, as rodas travam e o carro freia durante 4,0s até parar. O coeficiente de atrito dinâmico entre os pneus e o solo é:
a) 0,76
b) 0,92
c) 1,11
d) 0,69
e) 0,38
Ver solução completaUm bloco de massa M = 35,0 kg encontra-se no topo de um plano inclinado de altura H = 300 cm (sem atrito), o qual faz um ângulo θ = 30° com a horizontal. O bloco está em repouso no ponto A, atingindo o plano horizontal no ponto B com uma velocidade . A partir do ponto B, o bloco desliza sobre uma superfície rugosa com coeficiente cinético μ= 0,4. Após percorrer uma distância X = 5,0 m, o bloco atinge o ponto C com velocidade , passando a interagir com uma mola horizontal de constante elástica k, sendo parado no ponto D após a mola sofrer uma deformação d. ()
- Calcule o módulo da força normal sobre o bloco no trecho . A força normal representa a reação à força peso? Justifique conceitualmente.
- Determine o módulo da aceleração do bloco ao longo do plano inclinado (trecho ). Ela tem o mesmo valor que no trecho ? Justifique.
- Determine o módulo da força de atrito sofrida pelo bloco ao percorrer o plano horizontal no trecho . O valor da força de atrito no trecho é o mesmo que no trecho ? Justifique.
- Determine os módulos de e
Um caminhão parte do repouso e se movimenta sobre uma estrada reta e horizontal para a direita, com aceleração constante, como mostra a figura. Ele transporta em sua caçamba um caixote que permanece parado em relação ao caminhão. O sistema de forças que age sobre o caixote, para um observador em repouso na estrada, é corretamente representado por:
Em uma superfície horizontal e encerada, uma pessoa de massa m tenta empurrar uma caixa de massa aplicando sobre ela uma força horizontal. O coeficiente de atrito estático entre os pés da pessoa e a superfície é vezes maior que o coeficiente de atrito estático entre a caixa e a superfície. Qual relação abaixo estabelece um limite para que o homem consiga mover a caixa?
a)
b)
c)
d)
e)
Ver solução completaUma pessoa caminha, subindo um plano inclinado, com velocidade constante. Só atuam sobre a pessoa as forças peso, normal e a de atrito que o plano inclinado exerce sobre ela. É correto afirmar que a força de atrito que o plano exerce sobre o pé da pessoa:
(a) É paralela ao plano, no sentido da velocidade da pessoa.
(b) É paralela ao plano, no sentido contrário ao da velocidade da pessoa.
(c) É perpendicular ao plano, no sentido da força normal.
(d) É perpendicular ao plano, no sentido contrário ao da força normal.
(e) Tem a mesma direção mas sentido contrário ao da força peso.
Ver solução completa[ENUNCIADO COMUM ÀS QUESTÕES 5 e 6]
Um bloco de massa está em movimento ao longo da superfície de um plano inclinado que faz um ângulo com a horizontal e está submetido a uma força .
[QUESTÃO 5]
Sabendo que a força de atrito tem módulo e sentido de baixo para cima do plano inclinado, é a aceleração da gravidade e , então o módulo da aceleração do bloco é
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
(g)
(h)
Ver solução completaQual das seguintes observações sobre força de atrito está incorreta?
O módulo da forcá de atrito cinético é sempre proporcional à força normal.
O módulo da força de atrito estático é sempre proporcional à força normal.
O módulo da força de atrito estático é sempre proporcional à força externa aplicada.
O sentido da força de atrito cinético é sempre oposto ao sentido do movimento do objeto em relação à superfície que se move.
O módulo das forcás de atrito depende do grau de rugosidade do par de superfícies em contao.
Ver solução completaUma força horizontal de 12 N empurra um bloco de 0,5 kg contra uma parede vertical. Considere que, inicialmente o bloco está em repouso. Supondo que os coeficientes de atrito são: o estático μ" = 0,6 e o dinâmico μ# = 0,3, qual das expressões seguintes é verdadeira? Considere g = 10m/s2
a) O bloco vai começar a mover-se e vai acelerar
b) Se o bloco começara a mover-se para baixo, ele vai desacelerar
c) A força normal é 5,0 N
d) A força de atrito é 5,0 N
e) A força de atrito é 7,2 N
Ver solução completaUm tijolo está em repouso sobre uma superfície áspera inclinada, conforme a figura. A força de atrito agindo sobre o tijolo é
- Zero.
- Igual ao peso do tijolo.
- Maior do que o peso do tijolo.
- Menor que o peso do tijolo.
- Tanto menor quanto maior a inclinação da superfície.
Na figura abaixo, a força aplicada sobre a caixa tem módulo constante igual a . A massa da caixa é . Existe atrito entre o solo e a caixa. O coeficiente de atrito cinético é igual a 0,47.
a) Represente o diagrama de corpo livre da caixa (colocando as forças que agem sobre a caixa na origem do sistema de coordenadas indicado).
b) Calcule o vetor força (usando vetores unitários) que o solo faz sobre a caixa.
c) Calcule o vetor aceleração da caixa.
Ver solução completaUm estudante empurra uma caixa de sobre o chão a uma velocidade constante. Ele empurra com uma força de que faz um ângulo de em relação à horizontal, como mostrado no diagrama abaixo, à esquerda. Se ao invés de empurrar a caixa, o estudante passa a puxá-la mantendo a força no mesmo ângulo e mesmo módulo, como indicado à direita da figura, o que acontecerá com a força de atrito?
a) Ela deve aumentar.
b) Ela deve diminuir.
c) Ela deve permanecer a mesma.
d) Irá aumentar se a velocidade for maior do que .
e) Irá aumentar se a velocidade for inferior a .
Ver solução completaUma pessoa está na extremidade de um pequeno barco, que flutua nas águas calmas de uma lagoa. Despreze o atrito entre o barco e a lagoa. Inicialmente estão todos em repouso. Para um observador em repouso, às margens da lagoa, quando a pessoa caminha para a outra extremidade do barco é correto afirmar que:
- Enquanto a pessoa caminha, ela e o barco se deslocam, em sentidos opostos.
- A pessoa permanece em repouso enquanto o barco se movimenta.
- Há movimento da posição do centro de massa do sistema pessoa-barco apenas enquanto a pessoa se desloca.
- Após a pessoa chegar do lado oposto do barco, o barco passa a se mover no mesmo sentido em que a pessoa caminhou.
- O barco permanece em repouso enquanto a pessoa se move.
Um tijolo repousa sobre uma superfície rugosa e inclinada como mostrado na figura. O módulo da força de atrito que atua no tijolo é:
(A) Zero
(B) Igual ao módulo da força peso sobre o tijolo.
(C) Pode ser maior que o módulo da força peso sobre o tijolo.
(D) Deve ser menor que o módulo da força peso sobre o tijolo.
(E) Depende apenas da inclinação do plano inclinado.
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