Um homem exerce uma força horizontal para empurrar, por uma distância de
uma caixa de
ao longo de uma superfície plana. O coeficiente de atrito cinético entre a caixa e o piso é igual a 0,30. Determine o módulo da força mínima aplicada pelo trabalhador.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício de física juntos! A questão fala sobre um homem que está empurrando uma caixa de 30 kg por uma distância de 5 metros em uma superfície plana, com um coeficiente de atrito cinético de 0,30. Nosso objetivo aqui é descobrir qual é a força mínima que ele precisa aplicar para empurrar a caixa. Para isso, vamos usar conceitos de força de atrito e a segunda lei de Newton.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é o coeficiente de atrito cinético. Ele representa a resistência que ocorre quando um objeto está se movendo sobre outro. A força de atrito cinético (
) pode ser calculada usando a fórmula:
onde
é o coeficiente de atrito cinético e
é a força normal.
Passo 3
Em uma superfície plana, a força normal (
) é igual ao peso da caixa. O peso (
) é calculado multiplicando a massa (
) pela aceleração da gravidade (
). Então:
Dado que a massa da caixa é 30,0 kg e
é aproximadamente
, vamos calcular
:
Passo 4
Agora que temos a força normal, podemos calcular a força de atrito cinético:
Passo 5
A força mínima que o trabalhador precisa aplicar (
) para empurrar a caixa é exatamente igual à força de atrito cinético, já que ele precisa apenas vencer a resistência do atrito para iniciar o movimento. Portanto:
Resposta
A força mínima que o trabalhador precisa aplicar é de 88,2 N.
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Um homem exerce uma força horizontal para empurrar, por uma distância de
uma caixa de
ao longo de uma superfície plana. O coeficiente de atrito cinético entre a caixa e o piso é igual a 0,30. Determine o trabalho realizado por essa força sobre a caixa.
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) para
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