Um bloco de massa 50kg é empurrado sobre uma superficie horizontal por uma força F=220N. Sabendo que o coeficiente de atrito cinético entre o bloco e a superficie é igual a 0,2, calcule a aceleração
Passo 1
Beleza, vamos lá! O problema fala sobre um bloco com massa de 50 kg sendo empurrado por uma força de 220 N sobre uma superfície horizontal. A gente sabe que o coeficiente de atrito cinético entre o bloco e a superfície é de 0,2. Nosso objetivo é calcular a aceleração desse bloco. Para resolver isso, vamos usar conceitos de dinâmica, especificamente as leis de Newton e o cálculo das forças de atrito.
Passo 2
Primeiro, precisamos entender que a força resultante que age sobre o bloco é a diferença entre a força aplicada (220 N) e a força de atrito que está contraindo. A força de atrito cinético pode ser calculada usando a fórmula:
onde $ \mu_k $ é o coeficiente de atrito cinético e $ N $ é a força normal.
Passo 3
A força normal $ N $ em uma superfície horizontal é igual ao peso do bloco, que é a massa multiplicada pela aceleração da gravidade ($ g $). Então:
Substituindo os valores:
Passo 4
Agora, vamos calcular a força de atrito:
Passo 5
A força resultante $ F_{resultante} $ que está fazendo o bloco acelerar é a força aplicada menos a força de atrito:
Passo 6
Para encontrar a aceleração $ a $, usamos a segunda lei de Newton:
Isolando $ a $:
Resposta
A aceleração do bloco é de 2,44 m/s².