Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 1- Ed: 10º - Capítulo 5.Problemas - Ex. 69
Se o coeficiente de atrito estático entre a superfície de uma mesa e uma corda com massa grande é , qual é a fração da corda que pode ficar suspensa abaixo da extremidade da mesa sem que a corda deslize para baixo?
Passo 1
E aí, maninho(a). Tudo beleza? Essa questão fala sobre força de atrito. Bem, a gente entende melhor praticando. Certo? Então, vamos lá!!
Primeiramente,temos que entender que a situação descrita trata-se de uma situação de equilíbrio em relação às forças na fração pendurada e na fração apoiada na mesa. Primeiramente, vamos analisar a fração pendurada:
Para o eixo vertical, temos:
- Tensão vertical
Passo 2
Agora, na fração apoiada, temos a força normal da parte da corda que fica apoiada sobre a mesa:
- Força Normal
E, na horizontal, temos a força de tensão T associada à força de atrito:
Passo 3
Bem, conforme as relações feitas com a tensão na corda acima, vamos desenvolver as expressões:
Ajustando as equações, chegamos à seguinte relação:
Sabemos que:
Passo 4
Já estamos quase finalizando, hein!!!
Bem, a fração de massa da corda que pode ficar pendurada podemos definir de forma literal como . Sendo assim, vamos desenvolver a expressão do passo anterior:
Pronto. Deu trabalho mas temos que a fração de corda é . Vamos pra próxima questão!!