1. Qual é o mínimo valor da tensão no barbante para que o bloco comece a escorregar?

Quando temos um objeto parado sobre uma superfície e queremos tirar ele do repouso a força que devemos fazer deve ser NO MÍNIMO igual em módulo a força de atrito estático que a superfície exerce sobe o objeto.

Então:

A força de atrito estático é dada por:

Precisamos achar o módulo da força normal. O bloco não se movimenta na direção e por isso o somatório das forças nessa direção tem que ser zero:

Logo:

E:

Sabendo que:

Temos:

Passo 3

2. Se a tensão no barbante for de , qual será o módulo da velocidade do bloco após ter se deslocado ?

Aplicando a segunda Lei de Newton na direção , para acharmos a aceleração do bloco:

Note que nesse caso, a força de atrito é a força de atrito cinético, porque o bloco está em movimento, belezinha?

A força de atrito cinético é dada por:

Então:

Conhecendo:

Temos:

Passo 4

Tendo a aceleração conhecida vamos aplicar a equação de Torricelli para achar a velocidade, .

Temos que:

Logo:

Passo 5

3. Se a tensão no barbante for de e a mesa estiver coberta por óleo, qual será o módulo da velocidade do bloco após ter se deslocado ?

Para resolver vamos fazer os mesmos passos que fizemos para a letra b, MAS aqui utilizaremos outro coeficiente de atrito cinético, porque agora a mesa está coberta de óleo, sacou?

Na Tabela 6.1 do livro você encontra que o valor do coeficiente de atrito cinético para o aço sobre aço, com lubrificação, como óleo, é:

Achando a aceleração, utilizando a fórmula que encontramos na letra b, através da segunda lei de Newton:

Achando a velocidade, , pela equação de Torricelli:

Ufaa! Acabamos =)