Um caixote é embarcado em um caminhão através de uma rampa inclinada de
. A massa do caixote é de 100 kg e o coeficiente de atrito cinético entre as superfícies é 0,5 . O caixote é empurrado por uma força horizontal Fh. Uma vez em movimento, calcular: b) a força normal;
Passo 1
Beleza, vamos lá! Temos um exercício sobre física, especificamente sobre forças em um plano inclinado. A situação é a seguinte: um caixote de 100 kg é carregado em um caminhão através de uma rampa que está inclinada em
. O coeficiente de atrito cinético entre o caixote e a rampa é 0,5, e ele é empurrado por uma força horizontal
. Nosso objetivo aqui é calcular a força normal que atua sobre o caixote quando ele está em movimento.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é a força normal. A força normal (
) é a força perpendicular à superfície de contato entre dois objetos. No caso, é a força que a rampa exerce sobre o caixote, perpendicularmente à inclinação da rampa.
Passo 3
Para calcular a força normal, precisamos considerar todas as forças que atuam perpendicularmente à rampa. Temos duas principais:
-
O peso do caixote (
): Essa força é devido à gravidade e pode ser calculada como , onde é a massa e é a aceleração da gravidade ( ). -
A componente da força horizontal (
): Como a força é horizontal, ela tem uma componente que atua perpendicularmente à rampa, que é .
Passo 4
A força normal é a diferença entre a componente perpendicular do peso e a componente perpendicular da força horizontal. Portanto, podemos expressar
da seguinte forma:
Substituindo
por
, temos:
Resposta
A força normal que atua sobre o caixote é dada por:
Simplificando:
Então, a força normal depende da força horizontal
aplicada.