Um bloco com massa igual a 12 kg encontra-se inicialmente em repouso sobre determinado tipo de superfície plana e horizontal. Em um dado instante, o bloco é empurrado por uma força de 72 N, paralela à superfície, que se iguala ao módulo da força máxima de atrito estático que atua sobre ele. Considere os seguintes valores de coeficientes de atrito estático: TIPOS DE SUPERFÍCIE 1 - Madeira 2 - Alumínio 3 - Aço 4 - Borracha COEFICIENTES DE ATRITO ESTÁTICO 1 - 0,2 2 - 0,4 3 - 0,6 4 - 0,8 Admitindo a aceleração da gravidade igual a 10 m/s², o bloco se encontra sobre o seguinte tipo de superfície:
a) madeira
b) alumínio
c) aço
d) borracha
e) todas as superfícies
a) madeira
b) alumínio
c) aço
d) borracha
e) todas as superfícies
Passo 1
Vamos dar uma olhada no que o exercício está pedindo. Temos um bloco de 12 kg parado sobre uma superfície horizontal. Uma força de 72 N é empurrada paralelamente à superfície e essa força é igual à força máxima de atrito estático que age sobre o bloco. Queremos descobrir sobre qual tipo de superfície o bloco está, usando os coeficientes de atrito estático fornecidos.
Matéria envolvida: Força de atrito estático, forças e movimentos.
O que precisamos: A fórmula da força máxima de atrito estático e comparar com a força aplicada para identificar o coeficiente correto.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a força normal (N) que atua sobre o bloco. Como o bloco está sobre uma superfície horizontal e não há movimento vertical, a força normal é igual ao peso do bloco.
Onde:
- $ m = 12 , kg $ (massa do bloco)
- $ g = 10 , m/s² $ (aceleração da gravidade)
Então, a força normal $ N = 120 , N $.
Passo 3
Agora, vamos usar a fórmula da força máxima de atrito estático:
Sabemos que a força aplicada (72 N) iguala a força máxima de atrito estático:
Passo 4
Vamos resolver para encontrar o coeficiente de atrito estático $ \mu_s $:
Passo 5
Agora, comparamos o coeficiente encontrado com os valores fornecidos para cada tipo de superfície:
- Madeira: 0,2
- Alumínio: 0,4
- Aço: 0,6
- Borracha: 0,8
O valor $ \mu_s = 0,6 $ corresponde ao aço.
Resposta
c) aço