Enunciado
Física - Física de Sears & Zemansky: Mecânica Volume 1 - 12ª Edição - Hugh D. Young e Roger A. Freedman- Ed: 12º - Capítulo 5.Problemas - Ex. 90
Atrito em um elevador. Você está dentro de um elevador que sobe para o décimo oitavo andar do seu prédio. O elevador sobe com uma aceleração a . Ao seu lado está uma caixa contendo seu computador novo; a massa total da caixa com o conteúdo é de . Enquanto o elevador está acelerando para cima, você empurra horizontalmente a caixa com velocidade constante para a porta do elevador. Se o coeficiente de atrito cinético entre a caixa e o piso do elevador é , qual é o módulo da força que você deve aplicar?
Passo 1
O enunciado nos dá as seguintes informações:
Beleza?
E sabemos que o chão exerce uma força sobre a caixa para cima, a chamada de normal . E essa força é a que usamos para calcular a força de atrito. Então primeiro precisamos determinar a força normal. Nesse caso não vai ser igual ao peso da caixa, pois ela está em um sistema que está acelerando para cima.
Aplicando a segunda lei na caixa teremos:
Onde é a normal, é o peso da caixa . Substituindo os valores teremos:
Passo 2
Beleza! Agora vamos calcular a força que o problema pede. Para movimentar a caixa com velocidade constante, a menor força que o homem deve fazer é a força de atrito cinético. E ela é dada por:
A normal já calculamos ali no passo anterior, e o foi dado. É só substituir e ser feliz!