Enunciado
Física - Cutnell e Johnson - Física- Ed: 9º - Capítulo 4.Problemas - Ex. 51
Enquanto se muda, um novo proprietário está empurrando uma caixa através do piso a uma velocidade constante. O coeficiente de atrito cinético entre a caixa e o piso é 0,41. A força de empuxo é direcionada para baixo em um ângulo abaixo da horizontal. Quando é maior que um certo valor, não é possível mover a caixa, não importa quão grande seja a força de empuxo é. Encontre esse valor de .
Passo 1
Salvee tudo certo?
Vamos lá resolver mais uma questão muito interessante para nosso entendimento completo do capítulo!
Passo 2
O diagrama de corpo livre para a caixa é mostrado na figura abaixo. Na direita, a força é decomposta em suas componentes vertical e horizontal.
Já que a caixa está se movendo em uma velocidade constante, ela não possui aceleração, e a segunda lei de Newton indica que a força resultante vertical e horizontal devem, separadamente, dar zero.
Passo 3
Tomando como positivo a direção para cima e para direita, nós escrevemos a força resultante vertical e horizontal e igualamos a zero:
Vertical:
Horizontal:
Passo 4
Da equação para forças horizontais, temos que
E a força de atrito é
Da equação para forças verticais, temos que
Para isso, podemos ter
E resolvendo para :
Passo 5
A força necessária tende ao infinito quando o denominador na expressão que achamos para é zero. Então, temos que
Em que podemos rearranjar para
Ou