Um bloco de está inicialmente em repouso em uma superfície horizontal. Uma força horizontal de módulo e uma força vertical são aplicadas ao bloco (Fig. 6-21). Os coeficientes de atrito entre o bloco e a superfície são e

Passo 1

No exercício, temos um bloco de inicialmente em repouso sobre uma superfície horizontal. Estão sendo aplicadas duas forças: uma força horizontal de e uma força vertical . Os coeficientes de atrito entre o bloco e a superfície são e (valor não fornecido). Para resolver este problema, vamos precisar utilizar os conceitos de forças, atrito estático e cinético, e as leis de Newton.

Passo 2

Primeiramente, precisamos identificar todas as forças atuando no bloco. Temos:
  • A força horizontal .
  • A força vertical .
  • A força peso do bloco, que pode ser calculada por , onde e .
  • As forças de atrito estático ou cinético, dependendo se o bloco está em repouso ou em movimento.

Passo 3

Calculando a força peso:

Passo 4

Para determinar a força de atrito estático máxima, usamos a fórmula:
onde é a força normal. A força normal neste caso é a soma das forças verticais:

Passo 5

Como o bloco está em repouso, a força horizontal aplicada deve ser igual ou menor que a força de atrito estático máxima:
Substituindo as fórmulas:

Passo 6

Resolvendo a equação para encontrar o valor de :

Resposta

A força vertical deve ser no máximo para que o bloco permaneça em repouso.

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Em cada caso, determine e represente TODAS as forças exercidas sobre o corpo (pode haver forças já representadas), a resultante das forças e a aceleração do corpo.
atritos desprezíveis
Em cada caso, determine e represente TODAS as forças exercidas sobre o corpo (pode haver forças já representadas), a resultante das forças e a aceleração do corpo.
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