O bloco
, de massa
, está inicialmente em repouso em um piso horizontal. O bloco B, de massa
, está inicialmente em repouso na face superior horizontal do bloco A. O coeficiente de atrito estático entre os dois blocos é
. Se o bloco A for puxado por uma força horizontal, começará a escorregar em relação ao bloco B se a força for maior que
a.
b.
c.
d.
e.
a.
b.
c.
d.
e.
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada no que o exercício está pedindo. Temos dois blocos, o bloco A com massa
que está parado em um piso horizontal, e o bloco B com massa
que está em cima do bloco A, também parado. A gente sabe que existe um atrito estático entre os dois blocos, dado pelo coeficiente
. A pergunta é: se puxarmos o bloco A com uma força horizontal, qual é o valor mínimo dessa força que faz com que o bloco A comece a deslizar em relação ao bloco B. Para resolver isso, vamos usar conceitos de força de atrito estático e leis de Newton.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é atrito estático. O atrito estático é a força que impede que dois corpos comecem a se mover um em relação ao outro. A fórmula para a força de atrito estático máximo é:
Onde:
-
é o coeficiente de atrito estático. -
é a força normal, que, neste caso, é igual ao peso do bloco B porque o bloco A está apoiando o bloco B.
Passo 3
Calculando a força normal
. O peso do bloco B é dado por:
Onde:
-
é a massa do bloco B. -
é a aceleração da gravidade (aproximadamente ).
Portanto, a força de atrito estático máxima que impede o deslizamento é:
Passo 4
Agora, se puxarmos o bloco A com uma força
, para que o bloco B não deslize, a força
precisa ser menor ou igual à força de atrito estático máxima. Ou seja:
Se
for maior que
, o bloco A vai começar a deslizar em relação ao bloco B.
Resposta
A força necessária para que o bloco A comece a deslizar em relação ao bloco B é maior que
. Portanto, a resposta correta é a letra a.
.