Vocẽ está tentando mover um armário de 85 Kg sobre um piso plano. a) Se, para iniciar o movimento você precisa aplicar uma força horizontal
de 350 N , conforme mostra a figura, determine o coeficiente de atrito estático. b) Se o coeficiente de atrito cinético entre o armário e o piso é 0,30 , qual é a intensidade da força necessária para deslocar esse armário com velocidade constante? c) Se manter a força aplicada de 350 N após o armário entrar em movimento, qual será a sua aceleração?
Passo 1
Beleza, vamos lá! Temos um exercício de física que envolve forças de atrito para mover um armário de 85 kg sobre um piso plano. Vamos precisar usar conceitos de força, atrito estático e cinético, e as leis de Newton para resolver as três partes da questão. Preparado? Então vamos começar!
Passo 2
Parte a) Primeiro, precisamos encontrar o coeficiente de atrito estático (
) que impede o armário de se mover até que uma força suficiente seja aplicada. Sabemos que para iniciar o movimento, aplicamos uma força horizontal de 350 N.
A força de atrito estático máxima (
) é dada por:
onde
Com
e
:
Sabemos que para iniciar o movimento,
:
Resolvendo para
Passo 3
Parte b) Agora, queremos saber qual a força necessária para mover o armário com velocidade constante. Quando o movimento é constante, a aceleração é zero, então a força aplicada iguala a força de atrito cinético.
A força de atrito cinético (
) é:
Com
Então, precisamos aplicar uma força de aproximadamente 250 N para mover o armário com velocidade constante.
Passo 4
Parte c) Agora, se mantemos a força de 350 N após o armário começar a se mover, queremos encontrar a aceleração.
Primeiro, calculamos a força resultante (
):
Com
Agora, usando a segunda lei de Newton (
), podemos encontrar a aceleração (
):
Resposta
a) O coeficiente de atrito estático é aproximadamente 0,42.
b) A força necessária para mover o armário com velocidade constante é cerca de 250 N.
c) A aceleração do armário será de aproximadamente
.