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:
  1. Força Aplicada ($ F $): A força que estamos tentando encontrar.
  2. Força de Atrito ($ f_{atrito} $): Resiste ao movimento e age na direção oposta à força aplicada.
  3. Peso ($ P $): A força da gravidade agindo para baixo.
  4. Força Normal ($ N $): A força que a superfície exerce para cima, perpendicular à superfície.

Passo 3

Vamos calcular o Peso do bloco, que é dado por:
P = m cdot g
Onde:
  • $ m = 15 , kg $ (massa do bloco)
  • $ g = 9,8 , m/s² $ (aceleração da gravidade)
Então:
m = 15 , kg

Passo 4

A Força Normal ($ N $) é igual ao peso do bloco quando não há movimento na direção vertical:
N

Passo 5

Agora, calculamos a Força de Atrito ($ f_{atrito} $) usando a fórmula:
fatrito
Onde:
  • $ \mu = 0,25 $ (coeficiente de atrito dinâmico)
  • $ N = 147 , N $
Então:
fatrito = mu cdot N

Passo 6

Segundo a Segunda Lei de Newton:
Fresu
A força resultante é a força aplicada menos a força de atrito:
F - fatrito = m cdot a
Queremos encontrar $ F $, então rearranjamos a equação:
F
Substituindo os valores:
F = m cdot a + fatrito

Resposta

A força aplicada no bloco é de 51,75 , N.

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