Exercícios Resolvidos de Força de Arraste e Velocidade Terminal

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Enunciado

(Cap 5 – Ex 39) Um bloco de 5,00   k g é mantido em repouso contra uma parede vertical por uma força horizontal de 100   N .

(a) Qual é a força de atrito exercida pela parede sobre o bloco?

(b) Qual é a força horizontal mínima necessária para evitar que o bloco caia, se o coeficiente de atrito estático entre a parede e o bloco é 0,40 ?

Passo 1

Faala, meu povo! Tudo bem com vocês? Partiu resolver mais um exercício?

Começaremos avaliando o item (a).

Mais uma vez começaremos com o Diagrama de Corpo Livre do sistema. Já é um clássico do Newton, né?

Lembrando que nesse momento definimos os nossos eixos x e y , fundamentais para conseguirmos aplicar a segunda lei de Newton.

Mas espera aí... Qual era a segunda lei mesmo?

A segunda lei de Newton, também conhecida como princípio fundamental da dinâmica, afirma que a força resultante que atua sobre um corpo é igual ao produto de sua massa pela aceleração, ou seja, o famoso F = m × a .

Agora que conhecemos o conceito, vamo aplicar ao nosso sistema?

Para ser um sistema em REPOUSO, o somatório de forças na vertical (eixo y ) tem que ser igual à zero.

Ou seja:

∑ F y = 0

Portanto:

f s - F g = 0

Porém F g = m g , correto?

f s = F g = m g

Então, vamos substituir os valores:

f s = 5,00   k g 9,81   m / s 2

f s = 49,1   N

Passo 2

Partindo para o item (b), retomaremos um conceito já observado:

Quando fazemos a menor força possível para evitar que o bloco caia, evidentemente a força de atrito será máxima.

Portanto:

f s = μ s F n

Isolando F n :

F n = f s μ s

Agora só falta substituir os valores:

F n = 49,1   N 0,400 = 123   N

Ah, como a Física é linda!

Para essa questão é isso pessoal! Bora resolver mais uma?

Resposta

a) 4 9 , 1   N

b) 123   N

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