Exercícios Resolvidos de Força de Atrito

UFRJ – Física 1 – P1 – 2019.2 – Questão 1

Uma placa é pressionada contra uma parede e sobe empurrada para cima por uma força de módulo igual ao módulo do peso da placa, mas fazendo um ângulo α   ( α   <   π / 2 ) com o eixo y OU vertical para cima, como mostra a figura.

Qual a aceleração adquirida pela placa?

  1. - g ( μ   s e n α   + 1 - c o s α )
  2. g ( μ   s e n α   + 1 - c o s α )
  3. - g ( μ   s e n α - 1 - c o s α )
  4. g ( μ   s e n α   + 1 - c o s α )
  5. - g ( μ   s e n α   + 1 + c o s α )

Passo 1

Vamos lá! Primeiramente precisamos verificar as forças que estão atuando sobre a placa.

Onde P → é o peso da placa, N → é a força da parede sobre a placa, F → é a força que pressiona a placa contra a parede e f a t → é a força de atrito.

A força de atrito está orientada para baixo, pois o enunciado disse que a placa está subindo.

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

Agora podemos decompor as forças nas coordenadas dadas.

Cabe ressaltar que como o movimento é apenas vertical

∑ F → R , x = 0

Portanto, sendo F x a componente da força F no eixo x , temos

F x - N = 0 ⟹ F   s e n   α = N

Para as forças em y , temos

∑ F → R , y = m a y →

Sendo assim

m a y = F y - P - f a t ,

Onde

F y = F cos ⁡ α

Passo 3

A força de atrito pode é dada por

f a t = μ N ⇒ μ   F s e n   α

Lembrando que o enunciado disse que

F = P

E sabendo que

P = m g

Podemos escrever que

m a y = m g cos ⁡ α - m g - μ   m g s e n   α

a y = g ( cos ⁡ α - 1 - μ   s e n   α )

Reorganizando temos

a y = - g ( μ   s e n   α + 1 - cos ⁡ α )

Resposta

( a )

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