Um bloco de madeira com massa de 10 kg é submetido a uma força F que tenta colocá-lo em movimento. Sabendo que o coeficiente de atrito estático entre o bloco e a superfície é 0,6. Calcule o valor da força F necessária para colocar o bloco em movimento. Considere g = 10 m/s2.
Passo 1
Então, temos um bloco de madeira com massa de 10 kg sendo puxado por uma força $ F $. A superfície onde o bloco está tem um coeficiente de atrito estático de 0,6. Nosso objetivo aqui é descobrir qual é o valor dessa força $ F $ que precisa ser aplicada para colocar o bloco em movimento. Para resolver isso, vamos precisar entender um pouco sobre atrito estático e como calcular a força necessária para superá-lo.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que o atrito estático é a força que impede que um objeto comece a se mover. Para fazer o bloco começar a se mover, a força aplicada $ F $ precisa ser maior que a força de atrito estático $ F_a $.
Passo 3
A força de atrito estático $ F_a $ pode ser calculada usando a fórmula:
onde:
- $ \mu_s $ é o coeficiente de atrito estático,
- $ N $ é a força normal, que é a força perpendicular à superfície.
Passo 4
A força normal $ N $ para um objeto em repouso sobre uma superfície horizontal é igual ao peso do objeto. O peso $ P $ pode ser calculado por:
onde:
- $ m $ é a massa do objeto,
- $ g $ é a aceleração devido à gravidade.
Passo 5
Vamos calcular o peso do bloco:
Então, a força normal $ N $ é de 100 N.
Passo 6
Agora, podemos calcular a força de atrito estático:
Passo 7
Para que o bloco comece a se mover, a força aplicada $ F $ precisa ser maior ou igual a 60 N. Portanto, a força mínima necessária para iniciar o movimento é de 60 N.
Resposta
A força $ F $ necessária para colocar o bloco em movimento é de 60 N.