Na figura ao lado tem-se os seguintes valores de massa para cada bloco: mA=8 kg ; mB=4 kg. Existe atrito entre a superfície e o bloco B, sendo o coeficiente de atrito cinético de 0,2. Considere g=10 m / s^2.
a) Qual o módulo da força F para que o bloco B pule o bloco A, rampa acima, com velocidade constante? (106,93 N)

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem um exercício de física envolvendo forças e atrito. Temos dois blocos: o bloco A com massa de 8 kg e o bloco B com massa de 4 kg. O bloco B está sobre uma superfície com atrito cinético, cujo coeficiente é 0,2. A gente precisa descobrir qual a força F que faz o bloco B subir o bloco A de forma que ele se mova com velocidade constante. Para resolver, vamos precisar usar conceitos de força, atrito e equilíbrio de forças.

Passo 2

Primeiro, como queremos que o bloco B se mova com velocidade constante, isso significa que a aceleração dele é zero. Portanto, a soma das forças que atuam na direção do movimento deve ser igual a zero (segundo a primeira lei de Newton).

Passo 3

Vamos identificar as forças que atuam no bloco B:
  1. A força F que estamos procurando, que empurra o bloco B para cima do bloco A.
  2. A força de atrito f que resiste ao movimento. Ela é dada por f = mu cdot N, onde mu é o coeficiente de atrito e N é a força normal.
  3. O peso do bloco B, que é P = mB cdot g.

Passo 4

Agora, precisamos calcular a força normal N. Como o movimento está na direção horizontal sobre o bloco A, a força normal é igual ao peso do bloco B:
N = P = mB cdot g = 4 , kg cdot 10 , m/s^2 = 40 , N

Passo 5

Com a força normal, podemos calcular a força de atrito:
f = mu cdot N = 0,2 cdot 40 , N = 8 , N

Passo 6

Como o bloco B está se movendo com velocidade constante, a força aplicada F deve equilibrar a força de atrito. Ou seja:
F = f = 8 , N
No entanto, precisamos considerar que o bloco A também está sendo empurrado pelo bloco B. Portanto, a força total F deve vencer não só o atrito, mas também a força necessária para mover o bloco A.

Passo 7

A força total necessária para mover o bloco A é igual ao peso de A:
PA = mA cdot g = 8 , kg cdot 10 , m/s^2 = 80 , N

Passo 8

Somando as forças de atrito e o peso do bloco A, temos a força total F:
F = f + PA = 8 , N + 80 , N = 88 , N

Resposta

A força necessária para que o bloco B suba o bloco A com velocidade constante é de 88 N.

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