[ENUNCIADO COMUM ÀS QUESTÕES 10 e 11]
Considere o seguinte experimento para medirmos o coeficiente de atrito estático entre duas superfícies. Colocamos um bloco sobre um plano inclinado cuja inclinação podemos controlar. Inicialmente o plano está na horizontal. Lentamente, aumentamos o ângulo entre o plano e a horizontal, como na figura. Sobre essa situação responda as questões 10 e 11.
[QUESTÃO 11]
Logo após o bloco começar a descer o plano inclinado, é correto afirmar que:
(A) O bloco desce com velocidade constante.
(B) A força da gravidade sobre o bloco é igual à força de atrito.
(C) O bloco desce de forma desacelerada.
(D) O bloco desce de forma acelerada.
(E) O módulo da força de atrito aumenta à medida que o bloco desce.
Passo 1
Olhando para as forças sobre o bloco, temos:
Podemos inclusive decompor a força peso :
Conforme a inclinação da rampa aumenta, a componente da força peso vai aumentando.
Isso ocorre até que a força de atrito atinja seu valor máximo!
Quando isso acontecer, o bloco começa a deslizar e a força de atrito passa a ser uma força de atrito cinético:
O módulo da força de atrito diminui já que o atrito cinético é menor que o atrito estático máximo.
Assim, temos que a componente é maior que a força de atrito, ou seja, há uma força resutante apontando para baixo da rampa:
Logo, temos uma aceleração para baixo da rampa, fazendo o bloco descer acelerado.
Ficamos com a alternativa (D).
Resposta
Letra (D)