Um bloco de 5,0 kg é empurrado ao longo de um piso horizontal por uma força F de módulo 20 N que faz um ângulo de 40^circ com a horizontal. O coeficiente de atrito cinético entre o bloco e o piso é muk=0,15, Calcule:
o módulo da força de atrito que o piso exerce sobre o bloco e

Passo 1

Vamos dar uma olhada no que o problema está nos pedindo. Temos um bloco de massa 5,0,kg sendo empurrado sobre um piso horizontal por uma força de 20,N que faz um ângulo de 40^circ com a horizontal. Além disso, sabemos que o coeficiente de atrito cinético entre o bloco e o piso é muk = 0,15. Nosso objetivo aqui é calcular o módulo da força de atrito que o piso exerce sobre o bloco. Para isso, vamos usar conceitos de física relacionados às forças e ao atrito.

Passo 2

Primeiro, precisamos entender o que é a força de atrito cinético. A força de atrito cinético ( fatrito) é a força que resiste ao movimento relativo entre duas superfícies em contato quando já estão deslizandose uma sobre a outra. Ela pode ser calculada usando a fórmula:
fatrito = muk times N
onde N é a força normal, que é a força perpendicular ao contato entre as duas superfícies.

Passo 3

Agora, vamos calcular a força normal ( N). Em um piso horizontal sem inclinação, a força normal é igual ao peso do bloco menos qualquer componente da força que atua na vertical. O peso ( P) do bloco é dado por:
P = m times g
onde m = 5,0,kg e g = 9,8,m/s^2 (aceleração da gravidade).

Passo 4

Calculando o peso do bloco:
P = 5,0,kg times 9,8,m/s^2 = 49,N

Passo 5

A força de 20,N está sendo aplicada em um ângulo de 40^circ com a horizontal. Vamos dividir essa força em suas componentes horizontal ( Fx) e vertical ( Fy):
Fx = F times cos(theta)
Fy = F times sin(theta)
onde F = 20,N e theta = 40^circ.

Passo 6

Calculando as componentes da força:
Fy = 20,N times sin(40^circ) approx 20,N times 0,643 = 12,86,N

Passo 7

Agora, a força normal ( N) é o peso menos a componente vertical da força aplicada:
N = P - Fy = 49,N - 12,86,N approx 36,14,N

Passo 8

Finalmente, podemos calcular a força de atrito cinético usando a fórmula mencionada anteriormente:
fatrito = muk times N = 0,15 times 36,14,N approx 5,42,N

Resposta

O módulo da força de atrito que o piso exerce sobre o bloco é aproximadamente 5,42,N.

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