UFMG; Fundamentos de mecânica; Provas – P1; 2022.1; Questão Q3
Uma pessoa tem que deslocar uma caixa de massa M por um plano horizontal com atrito, conforme a figura. Em qual das situações ela fará força maior? Justifique.
Passo 1
Faaaala galera! Tudo certinho com vocês?? Bora lá resolver mais um probleminha!
Dado a ilustração abaixo a gente quer saber em quais dessas situações o nosso amigão aí irá fazer mais força para movimentar o bloco.
Na caixa atuam (1) a Terra, fazendo o seu PESO, (2) o plano, fazendo uma força NORMAL e uma de ATRITO, e (3) a força da pessoa.
A única dessas forças que não muda nas duas situações é o peso. Na situação (b) a força que a pessoa faz na caixa possui uma componente para cima que, junto com a normal, equilibra o peso (pois a caixa não acelera na vertical) como mostrado na imagem abaixo.
Como o peso não varia, a normal do plano sobre a caixa é menor na situação (b) que na situação (a), podemos notar isso na decomposição da força aplicada como mostrado na imagem abaixo.
Na horizontal, a força de atrito irá se opor ao movimento da caixa. O valor máximo da força de atrito depende diretamente da força normal existente entre o plano e a caixa, e, consequentemente, será maior na situação (a) que na (b).
Com isso, a pessoa terá que fazer uma força maior na situação (a) que na (b), para que a componente horizontal dessa força consiga pelo menos equilibrar o atrito e movimentar a caixa com velocidade constante. O pior é que, na situação (a), quando mais força a pessoa faz, mais atrito a caixa pode sofrer.
Assim concluímos que a afirmação é verdadeira!
Tudo tranquilo?? Te vejo na próxima!