Um bloco de massa está sobre um bloco de massa , o qual está sobre uma mesa sem atrito. Se o coeficiente de atrito estático entre os blocos é , encontre a força máxima que pode ser aplicada sobre de modo que não deslize.

Passo 1

Vamos entender o problema: temos dois blocos, um de massa em cima de outro bloco de massa . O bloco está sobre uma mesa sem atrito. Entre os blocos há um coeficiente de atrito estático . Queremos descobrir qual é a força máxima que podemos aplicar em para que não deslize.

Passo 2

Primeiro, precisamos identificar as forças que atuam em cada bloco. No bloco , temos a força da gravidade para baixo, que é $ \mathrm{m}_{1}g $, e a força normal da para cima. Além disso, há a força de atrito estático que impede de deslizar.

Passo 3

A força de atrito estático máxima que pode agir entre os blocos é dada por:
á
Onde é a força normal. Para o bloco , a força normal é igual à força da gravidade:
Então,
á

Passo 4

Quando aplicamos uma força em , ambos os blocos aceleram juntos. A aceleração comum pode ser encontrada pela segunda lei de Newton para o sistema:
Então,

Passo 5

Para que não deslize, a força de atrito deve ser maior ou igual à força que tenta mover , que é . Assim:
á
Substituindo á e :

Passo 6

Agora, vamos isolar para encontrar a força máxima:
Multiplicando ambos os lados por :
Dividindo ambos os lados por :

Resposta

A força máxima que pode ser aplicada sobre para que não deslize é:
á

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Um automóvel e um caminhão partem do repouso no mesmo instante, estando o automóvel uma certa distância atrás do caminhão. O caminhão possui aceleração constante de e o automóvel, de . O automóvel ultrapassa o caminhão depois que este se deslocou . (a) Qual o tempo necessário para que o automóvel ultrapasse o caminhão? (b) Qual era a distância inicial do automóvel em relação ao caminhão? © Qual a velocidade de cada um desses veículos quando eles estão lado a lado? (d) Em um único diagrama, desenhe a posição de cada veículo em função do tempo. Considere como a posição inicial do caminhão.
Considere a figura ao lado, onde o bloco suspenso tem peso igual a 100 N . A tensão é igual, maior ou menor que 100 N quando o bloco se move para cima?
© com velocidade decrescente? [ ] igual; [ ] maior; [ ] menor
Um corpo desliza para baixo por um plano inclinado áspero, que forma um ângulo de com a horizontal. Se da energia potencial inicial é dissipada durante a descida, determine o coeficiente de atrito de deslizamento.
A energia potencial de um objeto é dado por
onde U está em joules e em metros.
(i) Qual a força, , que age sobre o objeto?
(ii) Determine as posições onde o objeto está em equilíbrio e diga se eles são estáveis ou instáveis.