As duas questões seguintes se referem à situação descrita abaixo.
Considere a situaçăo mostrada na figura abaixo. Um bloco de massa M é puxado para a esquerda com uma força F=70 Ne se move com velocidade constante. Não há atrito entre os blocos de massa M e de massa m, mas há atrito entre o bloco de massa M e o chão. O bloco de massa m năo se move, pois está ligado por uma corda à parede. Use m=11 kg e M=17 kg.
12) Suponha agora que não há atrito entre o bloco de massa M 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 ( f = muk cdot N ) está equilibrando a força de atrito que resiste ao movimento.
Na situação inicial, onde há atrito entre F = muk cdot (M + m) cdot g e o chão, a força de atrito ( 70 = muk cdot (17 + 11) cdot 9,8 ) pode ser calculada por:
70 = muk cdot 28 cdot 9,8
Onde:
  • 70 = muk cdot 274,4 é o coeficiente de atrito cinético.
  • muk = 70274,4 é a força normal, que nesse caso é igual ao peso total dos blocos ( muk approx 0,255 ) vezes a gravidade ( ).
Então, temos:

Passo 3

Agora, na segunda situação, não há atrito entre N = m cdot g e o chão, mas sim entre N = 11 cdot 9,8 e N = 107,8 , N . A força de atrito agora ocorre na interface entre os blocos. A força normal neste caso é o peso do bloco f' = muk' cdot N , já que F = f' está em cima de 70 = muk' cdot 107,8 :
muk' = 70107,8
muk' approx 0,649
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.

Exercícios relacionados