Enunciado
Física - Física para Cientistas e Engenheiros - Mecânica, Oscilações e Ondas, Termodinâmica: Volume 1 - 6ª Edição - Mosca, Tripler- Ed: 6º - Capítulo 5.1 - Ex. 32
Um bloco de madeira é puxado com velocidade constante por um cordão horizontal sobre uma superfície horizontal, com uma força constante de 20 N. O coeficiente de atrito cinético entre as superfícies é 0,3. A força de atrito é (a) impossível de determinar sem conhecer a massa do bloco, (b) impossível de determinar sem conhecer a rapidez do bloco, (c) 0,30 N, (d) 6,0 N, (e) 20 N.
Passo 1
Olá, querido! Temos um bloco com velocidade constante, ou seja, não há aceleração na direção do movimento .
E ele é puxado por um lado por uma força constante . Só que o enunciado diz que há atrito cinético. Ele vai se opor ao movimento, então temos uma força de atrito que vai apontar para o sentido inverso de . Um esquema dessa situação é:
Temos força peso porque esse bloco tem massa e temos força normal por causa do contato entre bloco e superfície.
E a pergunta que ele nos faz é: quanto vale ?
Vamos descobrir!
Passo 2
A gente pode tentar usar a segunda lei de Newton:
Na direção de , a direção , para tentar descobrir seu valor:
Mas lembra de algo bem importante: por a velocidade do bloco ser constante, aceleração dele é nula . Substituindo isso:
Passo 3
Falta montar o somatório de forças em . Vai ser:
A força tem sinal de menos porque aponta para a parte negativa de e é positiva porque aponta para parte positiva de . Substituindo na segunda lei:
Substituindo os valores. No caso,
Conseguimos!