Enunciado
Física - Curso de Física Básica - Mecânica Volume 1 - 5ª Edição - Herch Moysés Nussenzveig- Ed: 5º - Capítulo 5.Problemas - Ex. 14
Um bloquinho de massa igual a 100g encontra-se numa extremidade de uma prancha de 2m de comprimento e massa 0,5 Kg. Os coeficientes de atrito estático e cinético entre o bloquinho e a prancha são, respectivamente, 0,4 e 0,35. A prancha está sobre uma mesa horizontal lisa (atrito desprezível). Com que força máxima podemos empurrar a outra extremidade da prancha para que o bloquinho não deslize sobre ela? Se a empurrarmos com uma força de 3N, depois de quanto tempo o bloquinho cairá da prancha?
Passo 1
Vamos entender primeiro como fica nosso esquema
- Galera, vamos pensar sobre o que está acontecendo aqui. A única força horizontal que atua sobre o bloquinho é a força de atrito, a força F somente auta na prancha, certo? Pra que o bloquinho ande junto com a prancha a força de atrito só pode ser para frente, show?
- É muito importante saber que essas forças de atrito formam um par ação e reação, tanto a prancha empurra o bloquinho pra frente, quanto o bloquinho desacelera a prancha, show?
Vamos calcular a a aceleração máxima do bloquinho, vem comigo!
Sabendo disso, a aceleração máxima da prancha não pode passar desse valor para o bloquinho não ficar para trás, por isso
Isolando a força F e colocando o valor da reção do atrito temos
Passo 2
Vamos calcular a aceleração resultante se nós empurrarmos a prancha com 3 N de força.
agora corresponde a força de atrito cinético dada por
Já a aceleração do bloquinho é dada por
Pronto, se a prancha acelera a 5,31 e o bloquinho a 3,43 a aceleração relativa entre eles é de
Usando nossa equação do M.U.V ficamos assim