Enunciado

Por que a seguinte situação é impossível? Um livro de Física, de 3,80   k g , é colocado ao seu lado no assento horizontal do seu carro. O coeficiente de atrito estático entre o livro e o assento é 0,650 e o coeficiente de atrito cinético, 0,550 . Você está viajando a 72,0   k m / h e freia para parar, com aceleração constante, a uma distância de 30,0   m . O livro permanece sobre o assento em vez de deslizar para a frente e cair no assoalho.

Passo 1

E aiii gente, tudo bom com vocês?

Vamos fazer mais uma questão?

Bora comigo!

Primeiro, encontramos a aceleração do carro substituindo os valores dados em uma equação cinemática adequada da seguinte forma:

v f 2 = v i 2 + 2 a Δ x ( 0 ) 2 = ( 20.0 ) 2 + 2 a ( 30.0 ) a = - 400 2 × 30 = - 6.67 m s 2

Aplicando a segunda lei de Newton no eixo y:

∑ F y = n - m g = 0 n = m g = ( 3.80 ) ⋅ ( 9.8 ) = 37.24 N

E a força de atrito máxima é:

f s , m a x = ( 0.650 ) ⋅ ( 37.24 ) = 24.2 N

Passo 2

Aplicando a segunda lei de Newton no eixo x:

∑ F x = - f s = m a f s = - 3.80 ⋅ - 6.67 = 25.3 N

Portanto, esta situação é impossível. Uma vez que a força de atrito fornecida pela aceleração do carro excede a força máxima de atrito entre o livro e o assento, então o livro não fica parado e ele deslizará para frente até o chão.

Resposta

Uma vez que a força de atrito fornecida pela aceleração do carro excede a força máxima de atrito entre o livro e o assento, então o livro não fica parado e ele deslizará para frente até o chão.

Exercícios de Livros Relacionados

Um bloco é empurrado sobre um piso horizontal por uma força constante que é aplicada fazendo um ângulo θ para baixo (Fig. 6-19). A Fig. 6-36 mostra o módulo da aceleração α em funç...
Quando os três blocos da Fig. 6-29 são liberados a partir do repouso, aceleram com um módulo de 0,500   m / s 2 . O bloco 1 tem massa M , o bloco 2 tem massa 2 M e o bloco 3 tem ma...
Um operário aplica uma força constante de módulo 85   N a uma caixa de 40   k g que está inicialmente em repouso no piso horizontal de um armazém. Após a caixa ter percorrido uma d...
Um porco brincalhão escorrega em uma rampa com uma inclinação de 35 ° e leva o dobro do tempo que levaria se não houvesse atrito. Qual é o coeficiente de atrito cinético entre o po...
Na Fig. 6-51, um caixote escorrega para baixo em uma vala inclinada cujos lados fazem um ângulo reto. O coeficiente de atrito cinético entre o caixote e a vala é μ k . Qual é a ace...
Na Fig. 6-59, o bloco 1 de massa m 1   =   2,0   k g e o bloco 2 de massa m 2   =   1,0   k g estão ligados por um fio de massa desprezível. O bloco 2 é empurrado por uma força F d...
Um bloco de 2,5   k g está inicialmente em repouso em uma superfície horizontal. Uma força horizontal P de módulo 6,0   N e uma força vertical   P   são aplicadas ao bloco ( F i g ...
5.14E Suponha que entre o bloco e a superfície da rampa da Figura 5.14 haja um coeficiente de atrito cinético μ c < tg ⁡ ϕ . Sendo v 0 a velocidade inicial do bloco, calcule: A)...
Uma pessoa empurra horizontalmente um caixote de 55   k g com uma força de 220   N para deslocá-lo em um piso plano. O coeficiente de atrito cinético é 0,35 . (a) Qual é o módulo d...
Na Fig. 6-33, dois blocos estão ligados por um fio que passa por uma polia. A massa do bloco A é 10   k g e o coeficiente de atrito cinético entre A e a rampa é 0,20 . O ângulo θ d...
A Fig. 6-32 mostra três caixotes sendo empurrados sobre um piso de concreto por uma força horizontal F → de módulo 440   N . As massas dos caixotes são m 1 = 30,0   k g , m 2 = 10,...
Dois blocos, com 3,6   N e 7,2   N de peso, estão ligados por uma corda sem massa e deslizam para baixo em um plano inclinado de 30 ° . O coeficiente de atrito cinético entre o blo...