Enunciado

Uma teimosa mula de 120   k g estanca e se recusa a andar. Para arrastá-la até a estrebaria, o exasperado fazendeiro amarra uma corda na mula e a puxa com o máximo de força que consegue, com 800   N de valor. Os coeficientes de atrito entre a mula e o chão são μ e   =   0,8 e μ c =   0,5 . O fazendeiro conseguirá arrastar a mula?

Passo 1

Uma dica importante: Em questões que envolvem forças é sempre bom começar fazendo o diagrama de corpo livre, show?

E é isso que vamos fazer primeiro:

Prontinho! Agora fica bem mais fácil de visualizar as forças que atuam sobre o corpo né? E coloquei ali do ladinho também as direções x e y que vamos considerar, belezinha?

Outra coisinha também, percebe que ali no diagrama de corpo livre eu coloquei a força de atrito sendo uma força de atrito estático, porque a mula está parada, ela se recusa a andar, então o atrito que age sobre ela é um atrito estático, beleza?

Passo 2

O que a questão nos pergunta é se o fazendeiro irá conseguir mover a mula. Para que ele consiga fazer isso a força com que ele puxa a mula tem que ser maior que a força de atrito estático.

Então bora calcular a força de atrito estático:

f e = μ e F N

O coeficiente μ e = 0,8 foi fornecido pela questão, então precisamos calcular o módulo da força normal.

A mula não se movimenta na direção y , então o somatório nas forças na direção y tem que ser zero:

∑ F y = F P - F N = 0

A partir disso podemos achar o módulo da força normal:

F P - F N = 0

F N = F P

F N = m g

A questão nos fornece m , a massa da mula, e a aceleração da gravidade é conhecida:

m = 120   K g

g = 9,8   m / s 2

Logo:

F N = 120   K g   x   9,8 m s 2 = 1176   N

Passo 3

Agora podemos calcular quanto vale a força de atrito cinético:

f e = μ e F N

f e = 0,8     x     1176   N

f e = 941   N

O módulo da força de atrito estático é maior que o módulo da força que o fazendeiro puxa a mula, então ele não conseguirá arrastá-la.

Resposta

O fazendeiro não conseguirá arrastar a mula.

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