Um bloco de massa de
inicialmente em repouso é puxado para a direita por uma força horizontal constante com módulo
. O coeficiente de atrito cinético entre o bloco e a superficie é de 0,15 . (a) Faça um diagrama de forças.
Passo 1
Beleza, vamos entender o que a questão tá pedindo. A gente tem um bloco de
que tá parado e uma força de
puxando ele para a direita. Além disso, tem um coeficiente de atrito cinético de
entre o bloco e a superfície. A matéria envolvida aqui é a dinâmica, especificamente as leis de Newton e o atrito. Pra resolver, vamos precisar identificar todas as forças que atuam no bloco para fazer o diagrama de forças.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é um diagrama de forças. É um desenho que mostra todas as forças que atuam sobre um objeto, indicando a direção e o sentido de cada força. Isso ajuda a entender como o objeto vai se mover ou não.
Passo 3
Vamos listar todas as forças que atuam no bloco:
- Força peso (
): Essa é a força da gravidade puxando o bloco para baixo. Ela é calculada por , onde é a massa e é a aceleração da gravidade ( ). - Força normal (
): É a força que a superfície exerce para cima, cancelando a força peso se não tiver outras forças verticais. - Força aplicada (
): A força de puxando o bloco para a direita. - Força de atrito (
): Essa força age na direção oposta ao movimento, ou seja, para a esquerda.
Passo 4
Vamos detalhar cada força:
- Peso (
): Puxa o bloco para baixo. - Normal (
): Empurra o bloco para cima, igualando o peso se não tiver outras forças verticais. - Força aplicada (
): Puxa o bloco para a direita. - Atrito (
): Resiste ao movimento, puxando para a esquerda.
Passo 5
Agora, vamos representar isso num diagrama de forças:
- Desenhe um retângulo representando o bloco.
- Desenhe uma seta para baixo do bloco e escreva
(peso). - Desenhe uma seta para cima do bloco e escreva
(força normal). - Desenhe uma seta para a direita do bloco e escreva
(força aplicada). - Desenhe uma seta para a esquerda do bloco e escreva
(força de atrito).
Resposta
O diagrama de forças do bloco inclui o peso (
) apontando para baixo, a força normal (
) para cima, a força aplicada (
) para a direita e a força de atrito (
) para a esquerda.