Uma força horizontal de 12 N é aplicada a um caixote de 40 N inicialmente em repouso em um piso horizontal. Se os coeficientes de atrito são mus =0,5 e muk=0,4, o módulo da força de atrito que age sobre o caixote é
a. 8 N
b. 12 N
c. 20 N
d. 40 N
e. 16 N

Passo 1

Beleza, vamos lá! Você tem um caixote que pesa 40 N e está sendo puxado por uma força horizontal de 12 N. O caixote está sobre um piso horizontal e temos os coeficientes de atrito estático ( mus = 0,5) e cinético ( muk = 0,4). Nosso objetivo aqui é descobrir qual é a força de atrito que está atuando no caixote.

Passo 2

Primeiro, precisamos entender o que é força de atrito. O atrito é a força que resiste ao movimento relativo entre duas superfícies em contato. Existem dois tipos principais: atrito estático, que impede o início do movimento, e atrito cinético, que atua quando o objeto já está em movimento.

Passo 3

Como o caixote está inicialmente em repouso, vamos verificar se a força aplicada de 12 N é suficiente para vencer o atrito estático. A força de atrito estático máxima ( fesmax) pode ser calculada pela fórmula:
fesmax = mus cdot N
onde N é a força normal. Como o piso é horizontal e não há outras forças verticais além do peso, N = 40 N.

Passo 4

Substituindo os valores na fórmula:
fesmax = 0,5 times 40 N = 20 N
Isso significa que, para iniciar o movimento, a força aplicada precisa ser maior que 20 N. Porém, a força que está sendo aplicada é apenas 12 N.

Passo 5

Como a força aplicada ( 12 N) é menor que a força de atrito estático máxima ( 20 N), o caixote não se move. Quando o objeto não se move, a força de atrito que atua é igual à força aplicada, mas de direção oposta.

Passo 6

Portanto, a força de atrito que age sobre o caixote é de 12 N, equilibrando a força aplicada e impedindo o movimento.

Resposta

A força de atrito que atua sobre o caixote é de 12 N.

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