As duas questões seguintes se referem à situação descrita abaixo.
Considere a situaçăo mostrada na figura abaixo. Um bloco de massa é puxado para a esquerda com uma força se move com velocidade constante. Não há atrito entre os blocos de massa e de massa , mas há atrito entre o bloco de massa e o chão. O bloco de massa năo se move, pois está ligado por uma corda à parede. Use e .
12) Suponha agora que não há atrito entre o bloco de massa e o chão, mas há atrito entre os dois blocos. Como o coeficiente de atrito cinético entre os dois blocos se compara ao valor encontrado na questão anterior?
(a) é maior
(b)é menor
© é o mesmo

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem um exercício de física que fala sobre dois blocos com massas e . Inicialmente, o bloco é puxado com uma força de e está se movendo com velocidade constante, ou seja, sem aceleração. Nessa primeira situação, tem atrito entre o bloco e o chão, mas não entre os blocos e . Agora, na segunda parte da questão, queremos saber como o coeficiente de atrito cinético entre os blocos muda se retirarmos o atrito entre e o chão, mas colocarmos atrito entre e . Vamos precisar usar conceitos de força, atrito e equilíbrio de forças para resolver isso.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que quando um objeto se move com velocidade constante, a força resultante sobre ele é zero. Ou seja, a força que empurra para a esquerda ( ) está equilibrando a força de atrito que resiste ao movimento.
Na situação inicial, onde há atrito entre e o chão, a força de atrito ( ) pode ser calculada por:
Onde:
  • é o coeficiente de atrito cinético.
  • é a força normal, que nesse caso é igual ao peso total dos blocos ( ) vezes a gravidade ( ).
Então, temos:

Passo 3

Agora, na segunda situação, não há atrito entre e o chão, mas sim entre e . A força de atrito agora ocorre na interface entre os blocos. A força normal neste caso é o peso do bloco , já que está em cima de :
A força de atrito agora é:
E como o movimento continua com velocidade constante:

Resposta

Como o coeficiente de atrito cinético na segunda situação ( ) é maior que o da primeira situação ( ), a resposta correta é a letra (a) é maior.

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    (a) 25 J
    (b) 12 J
    ©
    (cd)
    (e)