Um bloco de
é empurrado ao longo de um piso horizontal por uma força F de módulo 20 N que faz um ângulo de
com a horizontal. O coeficiente de atrito cinético entre o bloco e o piso é
, Calcule:
o módulo da força de atrito que o piso exerce sobre o bloco e
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
sendo empurrado sobre um piso horizontal por uma força de
que faz um ângulo de
com a horizontal. Além disso, sabemos que o coeficiente de atrito cinético entre o bloco e o piso é
. 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 (
) 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:
onde
é a força normal, que é a força perpendicular ao contato entre as duas superfícies.
Passo 3
Agora, vamos calcular a força normal (
). 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 (
) do bloco é dado por:
onde
e
(aceleração da gravidade).
Passo 4
Calculando o peso do bloco:
Passo 5
A força de
está sendo aplicada em um ângulo de
com a horizontal. Vamos dividir essa força em suas componentes horizontal (
) e vertical (
):
onde
e
.
Passo 6
Calculando as componentes da força:
Passo 7
Agora, a força normal (
) é o peso menos a componente vertical da força aplicada:
Passo 8
Finalmente, podemos calcular a força de atrito cinético usando a fórmula mencionada anteriormente:
Resposta
O módulo da força de atrito que o piso exerce sobre o bloco é aproximadamente
.