Um bloco de massa 30 kg está sendo empurrado por uma força constante e a aceleração medida é
. A superfície tem coeficiente de atrito cinético, igual a 0,55 . A força máxima que pode ser aplicada sem arrastar o bloco é de 180 N , calcule o coeficiente de atrito estático.
Passo 1
Ok, vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Temos um bloco de 30 kg sendo empurrado com uma força constante que causa uma aceleração de 0,5 m/s². Sabemos que o coeficiente de atrito cinético (quando o bloco está em movimento) é 0,55. Além disso, a força máxima que pode ser aplicada sem que o bloco comece a se mover é de 180 N. Nosso objetivo aqui é calcular o coeficiente de atrito estático, que é o atrito antes do movimento começar.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é o coeficiente de atrito estático (μs). Ele representa a relação entre a força de atrito máxima que impede o movimento de um objeto e a força normal (a força perpendicular à superfície). A fórmula para o atrito estático máximo é:
Onde:
- $ F_{s_{máx}} $ é a força de atrito estático máxima.
- $ \mu_s $ é o coeficiente de atrito estático.
- $ N $ é a força normal.
Passo 3
Para encontrar $ \mu_s
N $). Em uma superfície horizontal, a força normal é igual ao peso do objeto, que é a massa vezes a aceleração da gravidade. A fórmula é:
Onde:
- $ m = 30 , kg $
- $ g = 9,8 , m/s^2 $ (aceleração da gravidade)
Vamos calcular $ N $:
Passo 4
Agora que temos a força normal, podemos usar a fórmula do atrito estático máximo para encontrar $ \mu_s $. Sabemos que a força máxima sem iniciar o movimento é 180 N:
Vamos isolar $ \mu_s $:
Substituindo os valores:
Resposta
O coeficiente de atrito estático é aproximadamente 0,612.