Um bloco de 10 kg está apoiado em uma superfície horizontal e está em equilíbrio estático. Sabendo que a aceleração da gravidade é 9,8 m / s^2 determine:
a) O valor da força normal exercida pela superfície sobre o bloco.
b) Se uma força horizontal de 50 N fosse aplicada ao bloco, ele continuaria em equilíbrio? Justifique sua resposta.

Passo 1

Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos um bloco de 10 kg apoiado em uma superfície horizontal, sem se mover (equilíbrio estático). Vamos usar conceitos de estática, que é a parte da física que estuda os corpos em repouso. Precisamos calcular a força normal que a superfície exerce sobre o bloco e verificar se, ao aplicar uma força horizontal de 50 N, o bloco continua em equilíbrio. Para isso, vamos precisar das fórmulas da força peso, força normal e entender como o equilíbrio funciona.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a força peso do bloco. A força peso ( P = m times g ) é dada pela fórmula:
P = 10 , kg times 9,8 , m/s^2 = 98 , N
onde:
  • é a massa do bloco (10 kg)
  • é a aceleração da gravidade ( )
Vamos substituir os valores:

Passo 3

Como o bloco está em equilíbrio estático e não há aceleração na direção vertical, a força normal ( N = P ) exercida pela superfície sobre o bloco deve equilibrar exatamente a força peso. Então:
N = 98 , N
Portanto:

Passo 4

Agora, vamos analisar o que acontece quando aplicamos uma força horizontal de 50 N no bloco. Para que o bloco permaneça em equilíbrio estático, essa força aplicada deve ser contrabalançada por uma força de atrito estático ( fs >= Faplicada ) que impede o movimento. A condição para equilíbrio horizontal é:
fs >= 50 , N
No entanto, como não temos informações sobre o coeficiente de atrito entre o bloco e a superfície, não podemos determinar se o atrito é suficiente para manter o equilíbrio. Se o atrito disponível for menor que 50 N, o bloco irá se mover. Se for igual ou maior, o bloco permanecerá em equilíbrio.

Resposta

a) A força normal exercida pela superfície sobre o bloco é de 98 N.
b) Sem informações sobre o atrito, não podemos afirmar com certeza. Se o atrito for menor que 50 N, o bloco não permanecerá em equilíbrio; se for igual ou maior, ele continuará em equilíbrio.

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