Arrasta-se uma caixa de 40 kg sobre o piso horizontal, puxando-a com uma corda que exerce sobre ela uma constante, de 120 N, paralelo ao piso. A resultante das forças exercidas sobre caixa é de 40 N.(considere a aceleração da gravidade igual a 10m/s). Qual é o valor do coeficiente de atrito cinético entra caixa do piso?
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem uma caixa de 40 kg sendo puxada por uma corda que exerce uma força de 120 N no piso horizontal. A força resultante que age na caixa é de 40 N. Nosso objetivo aqui é descobrir qual é o coeficiente de atrito cinético entre a caixa e o piso. Para resolver isso, vamos usar conceitos de Forças e Movimento, especificamente as leis de Newton e a definição de força de atrito.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que significa essa força resultante de 40 N. Segundo a Segunda Lei de Newton, a força resultante (
) é igual à massa (
) multiplicada pela aceleração (
):
Já temos
e
, então podemos encontrar a aceleração:
Passo 3
Agora, vamos analisar as forças que estão agindo na caixa. Há duas forças horizontais principais:
- A força de tração da corda (
) - A força de atrito (
), que é o que queremos encontrar.
Sabemos que a força resultante é a diferença entre a força de tração e a força de atrito:
Substituindo os valores que temos:
Passo 4
A força de atrito cinético (
) também pode ser calculada usando o coeficiente de atrito cinético (
) e a força normal (
):
Em um piso horizontal, a força normal é igual ao peso da caixa:
Agora, podemos substituir na equação de atrito:
Resposta
O coeficiente de atrito cinético entre a caixa e o piso é
.