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Um caixote cúbico homogêneo com 0,750   m de lado e 500   N de peso repousa em um piso com um dos lados da base encostado em um obstáculo fixo de pequena altura. A que altura mínima acima do piso deve ser aplicada uma força horizontal de 350   N para virar o caixote?

Passo 1

(a) Primeiro, vamos imaginar o que ocorre com a força normal conforme aumentamos a força aplicada sobre um dos lados do cubo. Na situação limite, quando o bloco está prestes a virar para a esquerda, ela está sendo aplicada sobre a aresta inferior direita do cubo, demonstrada na figura. Isso ocorre por que, nesse momento, o único contato do bloco com o solo é realizado por meio dessa aresta.

Passo 2

(b)Agora, vamos analisar o equilíbrio de torques com relação à aresta inferior direita (onde é aplicada a força normal N ) no momento em que o bloco está prestes a virar:

F v × h - M g L 2 = 0

em que L é o comprimento da aresta do cubo.

Passo 3

Substituindo os valores do enunciado nessa expressão, temos:

h = 0,750   m 2 × 500   N 350   N

h ≅ 0,536   m

Resposta

0,536   m

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