Um bloco está em repouso sobre um plano inclinado de um ângulo θ com a horizontal, conforme a figura.

Qual dos vetores abaixo melhor representa a força total que o bloco exerce sobre o plano inclinado?

Passo 1

Vamos pensar primeiro nas forças sobre o bloco.

Se ele está em repouso nesse plano inclinado, significa que há uma força de atrito F a t apontando para cima da rampa, que impede ele de deslizar. Além disso, temos uma força peso P e uma força normal N :

Dessas forças aí em cima, as que a rampa exerce sobre o bloco são a força normal N → e de atrito F → a t .

Então, pela ação e reação, o bloco vai exercer sobre a rampa forças de mesmo módulo mas sentidos opostos:

Então a força resultante sobre a rampa será a soma desses dois vetores:

F → R = N → + F → a t

Isso parece apontar para baixo, né?

Mas como vamos ter certeza disso para qualquer inclinação da rampa?

Passo 2

Vamos voltar a olhar pro bloquinho:

Como ele está em equilíbrio, a soma de forças nele é nula:

F → R = 0

P → + N → + F → = 0

Então a soma da força normal N → e de atrito F → a t sobre o bloco precisa compensar aquela força peso para baixo:

P → + N → + F → a t = 0

P → = - N → + F → a t

Então, a soma de N → com F → a t resulta em uma força vertical para cima:

Passo 3

Agora, voltando à rampa.

Se a força resultante que a rampa exerce sobre o bloco é vertical para cima, a força que o bloco exerce sobre a rampa é vertical para baixo.:

Resposta

Exercícios de Livros Relacionados

12.17P A mesma esfera descrita no Problema 12.16 submerge em óleo SAE 30 à temperatura de 20 °C , cuja densidade é aproximadamente igual á da água. A) Calcule a velocidade terminal da esfera. B) Calcu
12.9E Uma pare-quedista com massa de 60kg salta com um paraquedas cuja área frontal é de 15m² ². Sabendo que a densidade do ar é ρ = 1,2kg.m³ ³ e que o coeficiente de arraste do paraquedas é C = 1,4 ,
Um operário arrasta um caixote no piso de uma fábrica puxando-o por uma corda. O operário exerce uma força de módulo F = 450N sobre a corda, que está inclinada de um ângulo θ = 38 ° em relação à horiz
Um caminhão transporta um caixote de 200k g a 90k m / h numa estrada horizontal. Avistando um obstáculo, o motorista fria, com desaceleração uniforme de 2,5m / s 2 , até parar. O caixote, em consequên
12.7E Uma placa de vidro molhada com área de 2,0m² ² é colocada sobre outra placa idêntica, e um filme de água com espessura de 3,0μm se forma entre elas. Uma força de cisalhamento de 50N é aplicada à