Uma força horizontal de 12 N é usada para puxar um engradado de 240 N com velocidade constante em um piso horizontal. O coeficiente de atrito é?
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado diz que uma força horizontal de 12 N está puxando um engradado que pesa 240 N, e isso está acontecendo com o engradado se movendo a uma velocidade constante em um piso horizontal. A matéria envolvida aqui é Mecânica, especificamente o estudo de forças e atrito. Para resolver isso, vamos precisar entender como a força aplicada e o atrito interagem quando um objeto se move com velocidade constante.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que quando um objeto está se movendo com velocidade constante, isso significa que ele não está acelerando. E, na física, se não há aceleração, a força resultante sobre o objeto é zero. Isso é uma consequência da Primeira Lei de Newton, que diz que um objeto em movimento tende a permanecer em movimento com velocidade constante a menos que uma força resultante atue sobre ele.
Passo 3
Agora, vamos identificar as forças atuando no engradado:
- Força aplicada (Fₐ): 12 N puxando para a frente.
- Peso §: 240 N puxando para baixo.
- Força normal (N): força exercida pelo piso para cima, equilibrando o peso.
- Força de atrito (Fₐᵗ): resistência ao movimento, puxando para trás.
Como a velocidade é constante, a força aplicada deve equilibrar exatamente a força de atrito. Ou seja:
Passo 4
A força de atrito pode ser calculada usando a fórmula:
onde:
-
é o coeficiente de atrito que queremos encontrar. -
é a força normal.
Em um piso horizontal, a força normal
é igual ao peso do objeto:
Passo 5
Substituindo
na fórmula da força de atrito:
Agora, isolamos
:
Resposta
O coeficiente de atrito é: