Um bloco pesando 80 N está apoiado em um plano inclinado segundo um ângulo de
com a horizontal. O coeficiente de atrito estático é 0,25 , enquanto o coeficiente de atrito cinético é 0,15 . Determine: b) o valor da força
para a iminência do movimento do bloco plano acima;
Passo 1
Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos um bloco que pesa 80 N apoiado em um plano inclinado com um ângulo de
. Precisamos encontrar a força
que vai fazer o bloco começar a se mover para cima do plano. Para isso, vamos usar conceitos de forças em planos inclinados e atrito estático.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar as forças atuantes no bloco:
- Peso (
): Atua verticalmente para baixo e tem valor de 80 N. - Força Normal (
): É perpendicular ao plano inclinado. - Força de Atrito Estático (
): Resiste ao movimento e depende do coeficiente de atrito estático ( ). - Força Aplicada (
): É a força que precisamos encontrar para mover o bloco para cima.
Passo 3
Vamos decompôr o peso do bloco em duas componentes:
- Paralela ao plano inclinado:
- Perpendicular ao plano inclinado:
Onde
.
Passo 4
Calculando a força normal (
):
Sabemos que
, então:
Passo 5
Agora, calculamos a força de atrito estático (
):
Passo 6
A força paralela ao plano inclinada que o bloco quer deslizar para baixo é:
Sabendo que
:
Passo 7
Para que o bloco comece a se mover para cima, a força aplicada
deve vencer tanto a força de atrito estático quanto a componente do peso que puxa o bloco para baixo:
Substituindo os valores encontrados:
Resposta
A força
mínima necessária para iniciar o movimento do bloco para cima do plano inclinado é aproximadamente 46,2 N.