Exercícios Resolvidos de Força de Atrito

Um bloco de massa M é mantido em repouso, pressionado contra uma parede vertical por uma força de módulo F , conforme mostra a figura. Sabendo que os coeficientes de atrito estático e cinético entre o bloco e a parede são, respectivamente, µ e e µ c , o que pode-se afirmar sobre o módulo da força de atrito entre a parede e o bloco?

(a) F → a t = μ c M g

(b) F → a t = μ e M g

(c) F → a t = μ e F

(d) F → a t = μ c F

(e) F → a t = M g

(f) F → a t = F

(g) F → a t = F + M g

(h) F → a t = μ e F + M g

Passo 1

Como o bloco está sendo mantido em repouso, não há deslizamento. Assim, a força de atrito que está atuando sobre ele é estática.

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Passo 2

Vamos desenhar o diagrama de corpo livre do bloco.

A força F → já está desenhada.

Temos a força peso P → apontando para baixo e a força normal N → perpendicular à superfície de contato (parede).

Além disso, a tendência de deslizamento do bloco é para baixo, então, a força de atrito F → a t atua contra essa tendência de deslizamento (para cima):

Passo 3

Okay, vamos ao módulo da força de atrito F a t .

Temos que prestar atenção nessa parte!

Apenas a força de atrito estática máxima que pode ser calculada com a expressão:

F a t m á x = μ e N

Ou seja, apenas quando o corpo está na iminência de deslizar que podemos usar essa expressão para a força de atrito.

Antes de atingir seu valor máximo, a força de atrito apresenta um valor suficiente para impedir o deslizamento.

Como assim?

Se aplicamos uma força num corpo, tentando movê-lo, a força de atrito vai atuar na direção contrária a esse deslizamento e com o mesmo módulo da força que aplicamos.

Dessa forma o corpo consegue ficar em equilíbrio e não deslizar!

Passo 4

Para descobrir a força de atrito nesse caso, basta aplicar a segunda lei de Newton:

F R = m a

Como o bloco está em repouso, temos:

F R = 0

Olhando na direção vertical, ficamos com:

F R y = 0

P - F a t = 0

F a t = P

F a t = M g

Ou seja, a força de atrito está sendo responsável por equilibrar a força peso e não deixar o bloco cair.

Ficamos com a alternativa (e).

Resposta

Letra (e)

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