Uma força F é aplicada a um bloco de 15 kg que desliza sobre um superfície onde o coeficiente de atrito dinâmico é 0,25. O corpo tem aceleração constante de 1m/s². Qual a força aplicada no corpo?
Passo 1
Vamos resolver um exercício de física que envolve força, massa, atrito e aceleração. Temos um bloco de 15 kg sendo puxado com uma força $ F $ sobre uma superfície que oferece atrito dinâmico com coeficiente de 0,25. O bloco está acelerando a uma taxa constante de 1 m/s². Para achar a força aplicada $ F $, vamos usar a Segunda Lei de Newton e considerar todas as forças atuando no bloco.
Passo 2
Primeiro, precisamos identificar todas as forças que atuam no bloco:
- Força Aplicada ($ F $): A força que estamos tentando encontrar.
- Força de Atrito ($ f_{atrito} $): Resiste ao movimento e age na direção oposta à força aplicada.
- Peso ($ P $): A força da gravidade agindo para baixo.
- Força Normal ($ N $): A força que a superfície exerce para cima, perpendicular à superfície.
Passo 3
Vamos calcular o Peso do bloco, que é dado por:
Onde:
- $ m = 15 , kg $ (massa do bloco)
- $ g = 9,8 , m/s² $ (aceleração da gravidade)
Então:
Passo 4
A Força Normal ($ N $) é igual ao peso do bloco quando não há movimento na direção vertical:
Passo 5
Agora, calculamos a Força de Atrito ($ f_{atrito} $) usando a fórmula:
Onde:
- $ \mu = 0,25 $ (coeficiente de atrito dinâmico)
- $ N = 147 , N $
Então:
Passo 6
Segundo a Segunda Lei de Newton:
A força resultante é a força aplicada menos a força de atrito:
Queremos encontrar $ F $, então rearranjamos a equação:
Substituindo os valores:
Resposta
A força aplicada no bloco é de
.