Enunciado

Física - Física de Sears & Zemansky: Mecânica Volume 1 - 12ª Edição - Hugh D. Young e Roger A. Freedman- Ed: 12º - Capítulo 5.Problemas - Ex. 66

Eaee, belezinha?? Bom... o enunciado nos dá o seguinte sistema:

Queremos calcular a força de atrito exercida sobre o bloco dado que:

O sistema está em equilíbrio (a aceleração é zero);
O peso p é igual a ;
O bloco A da pesa ;
O coeficiente de atrito estático entre o bloco e a superfície sobre a qual ele se apóia é de .

Também devemos encontrar o peso p máximo que permite ao sistema ficar em equilíbrio.

Para resolver isso, temos que fazer um diagrama de corpo livre do sistema e analisar as forças que estão atuando no corpo.

Também, utilizaremos também a segunda Lei de Newton:

Onde é a força resultante, é a massa e é a aceleração.

E então, vamos aplicar a segunda lei de Newton no peso. Nós só temos forças na vertical, então:

Lembrando que a aceleração é nula. Então:

Onde é a força peso e é a tensão na corda.

Agora vamos desenhar um diagrama de corpo livre para o nó:

E então, vamos aplicar a segunda lei de Newton no nó. Nós temos forças na horizontal e na vertical então vamos aplicar as leis de Newton para ambos:

No :

No :

E então, vamos esboçar o diagrama de corpo livre sobre o bloco, e aplicar a segunda lei de Newton nele:

Para descobrirmos os atrito, vamos aplica-la no :

Temos todos os mesmos diagramas de corpo livre e equações de força da parte (a), mas agora a força de atrito estático tem seu maior valor possível,

Onde é o coeficiente de atrito é a força de atrito e é a força normal.

Então ,

Das equações da força do nó:

E então podemos encontrar :

E por fim, podemos encontrar o peso P: