Enunciado

As misteriosas pedras que migram. Na remota Racetrack Playa, no Vale da Morte, Califórnia, as pedras às vezes deixam rastros no chão do deserto, como se estivessem migrando (Fig. 6 -18). Há muitos anos que os cientistas tentam explicar como as pedras se movem. Uma possível explicação é que, durante uma tempestade ocasional, os fortes ventos arrastam as pedras no solo amolecido pela chuva. Quando o solo seca, os rastros deixados pelas pedras são endurecidos pelo calor. Segundo medições realizadas no local, o coeficiente de atrito cinético entre as pedras e o solo úmido do deserto é aproximadamente 0,80 . Qual é a força horizontal necessária para manter em movimento uma pedra de 20   k g (uma massa típica) depois que uma rajada de vento a coloca em movimento?

Passo 1

A gente sabe que para manter a pedra em movimento, é preciso que exista uma força horizontal (no sentido + x ) para cancelar o efeito do atrito cinético. Aplicando a Segunda Lei de Newton aos eixos x e y , temos:

F - f k = m a

F N - m g = 0

A segunda equação nos dá F N   =   m g . Logo ,

f k   = µ k m g

Assim, a primeira equação se torna :

F - µ k m g = m a

em que fizemos a   =   0 porque estamos supondo que a velocidade horizontal da pedra é constante. Para m   =   20   k g e µ k   =   0,80 , obtemos F   =   1,6 *   10 2   N .

Resposta

F = 1,6 * 10 2 N

Atenção! Cientistas afirmam que o próximo exercício tem 117,3% de chances de cair na sua prova , não deixem de conferir 

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