Enunciado
Física - Randall D. Knight- Ed: 2º - Capítulo 6.Exercícios e Problemas - Ex. 45
É um dia agitado e você precisa empurrar um caixote de 100 kg para cima de um caminhão ao longo de uma rampa com 20° de inclinação. Os coeficientes de atrito entre o caixote e a rampa são = 0.90 e = 0.60. A máxima força com que você consegue empurrar é de 1.000 N. Você conseguirá colocar o caixote dentro do caminhão, sem ajuda de alguém, se pegar velocidade com ele antes de começar a subir a rampa? E se você parar sobre a rampa, será capaz de fazer o caixote mover-se novamente?
Passo 1
Fala aí! Essa é um problema de plano inclinado. Se parece com isso:
e precisamos saber se da pra subir esse bloco empurrando com menos de 1000N. Pra descobrir, primeiro, vamos dar uma olhada nas forças que agem sobre nosso bloquinho.
Olhando para o eixo x, temos que a força resultante é dada por
Isso significa que a força mínima que temos que fazer pra subir com o bloco é
Mas, sabendo que o caixote está em movimento neste primeiro momento, a força de atrito é dada por
Então
Isso significa que é possível empurrar o bloco rampa acima com uma força mínima de 888N, e o enunciado nos diz que podemos fazer até 1000N. Com é possível sim!
Passo 2
Agora, precisamos verificar se é possível fazer a mesma façanha com a caixa parada. A única coisa que muda é que, em vez do coeficiente de atrito cinético, usaremos o coeficiente de atrito estático. Tipos assim:
Isso significa que, pra gente começar a empurrar a caixa com ela parada na rampa, precisaremos de, no mínimo, 1163N de força. Porém, o enunciado diz que só podemos fazer até 1000N. Por isso, não é possível subir com o caixote.
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)