Um tronco com peso de 220 N está colocado sobre o chão. O coeficiente de atrito estático entre o tronco e o chão é 0,41, enquanto o de atrito cinético é 0,32. (a) Qual o módulo da força horizontal mínima que uma pessoa deve aplicar para empurrar o tronco e começar a movê-lo? (b) Uma vez em movimento, qual o módulo da força horizontal que deve ser aplicada pela pessoa, para manter o tronco em movimento com velocidade constante? (c) Se a pessoa continuasse a empurrar com a mesma força utilizada para iniciar o movimento, qual seria a aceleração do tronco?

Passo 1

Fala aí! Essa aqui é bem simples, se seguirmos um passo de cada vez. Se liga, inicialmente, temos que calcular a força necessária para começar a mover o tronco. Essa força deve, no mínimo, ser maior que a força de atrito estático.

Então, bora calcular esse cara. É só fazer o produto entre o coeficiente de atrito estático e a força normal.

F a t = μ e ⋅ F n o r m a l

F a t = 0,41 ⋅ 220 = 90,2   N

Passo 2

Agora, a partir do momento que o tronco começa a se mover, a força necessária para continuar empurrando-o diminui, como resultado do coeficiente de atrito cinético ser menor que o estático. Calculamos essa força da mesma forma.

F = μ c ⋅ F n o r m a l

F = 0,32 ⋅ 220 = 70,4   N

Passo 3

Para finalizar, vamos encontrar a aceleração desse tronco quando a pessoa continua empurrando-o com a força lá do Passo 1. Para fazermos isso, vamos usar a segunda lei de Newton, a qual afirma que a força resultante que atua sobre um corpo é igual ao produto de sua massa pela aceleração:

F R = M ⋅ a

E qual a força resultante? Ora, é a força com que a pessoa empurra a caixa (90,2 N) menos a força de atrito cinético (70,4 N).

90,2 - 70,4 = 220 9,8 ⋅ a

a = 0,882   m / s 2

Resposta

(a) 90,2 N.

(b) 70,4 N.

(c) 0,882 m/s².