Considerando a figura abaixo, qual a força mínima constante que devemos aplicar sobre o bloco menor para que ele não tenha movimento vertical? O bloco A tem massa de
, a massa de B é
e o coeficiente
entre eles vale
Passo 1
Beleza, vamos resumir o que a pergunta tá pedindo e identificar o que vamos usar pra resolver isso. A gente tem dois blocos, o bloco A com massa de 2 kg e o bloco B com massa de 0,5 kg. Entre eles, tem um coeficiente de atrito (μ) de 0,4. A pergunta quer saber qual é a força mínima que a gente precisa aplicar no bloco menor (B) pra ele não se mover verticalmente. Pra resolver, a gente vai usar conceitos de força, atrito e equilíbrio de forças.
Passo 2
Primeiro, vamos entender as forças que atuam no bloco B. Tem a força da gravidade puxando o bloco pra baixo, que é o peso do bloco B. A fórmula do peso é:
Onde
é a massa e
é a aceleração da gravidade.
Passo 3
Calculando o peso do bloco B:
Então, o bloco B tem um peso de 5 N puxando ele pra baixo.
Passo 4
Pra o bloco B não se mover verticalmente, a força que a gente aplica precisa equilibrar essa força de peso. Além disso, o atrito entre os blocos A e B vai ajudar a segurar o bloco B.
A força de atrito máxima que esse atrito pode fornecer é dada por:
Onde
é a força normal, que nesse caso é igual ao peso do bloco B, já que só tem ele puxando pra baixo.
Passo 5
Calculando a força de atrito máxima:
Isso significa que o atrito entre os blocos pode segurar até 2 N antes de o bloco B começar a se mover.
Passo 6
Para garantir que o bloco B não tenha movimentos verticais, a força aplicada precisa ser igual ou menor que a força de atrito máxima. Se a gente aplicar uma força maior que 2 N, o bloco B começará a se mover.
Passo 7
Portanto, a força mínima que devemos aplicar no bloco menor (B) para que ele não tenha movimento vertical é de 2 N.
Resposta
A força mínima constante que deve ser aplicada sobre o bloco menor é 2 N.
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