Tipler, Mosca; Física Para Cientistas e Engenheiros; 6ª Ed. - Capítulo 5, Seção 1, Questão 39.
(Cap 5 – Ex 39) Um bloco de é mantido em repouso contra uma parede vertical por uma força horizontal de .
(a) Qual é a força de atrito exercida pela parede sobre o bloco?
(b) Qual é a força horizontal mínima necessária para evitar que o bloco caia, se o coeficiente de atrito estático entre a parede e o bloco é ?
Passo 1
Faala, meu povo! Tudo bem com vocês? Partiu resolver mais um exercício?
Começaremos avaliando o item (a).
Mais uma vez começaremos com o Diagrama de Corpo Livre do sistema. Já é um clássico do Newton, né?
Lembrando que nesse momento definimos os nossos eixos e , fundamentais para conseguirmos aplicar a segunda lei de Newton.
Mas espera aí... Qual era a segunda lei mesmo?
A segunda lei de Newton, também conhecida como princípio fundamental da dinâmica, afirma que a força resultante que atua sobre um corpo é igual ao produto de sua massa pela aceleração, ou seja, o famoso .
Agora que conhecemos o conceito, vamo aplicar ao nosso sistema?
Para ser um sistema em REPOUSO, o somatório de forças na vertical (eixo ) tem que ser igual à zero.
Ou seja:
Portanto:
Porém , correto?
Então, vamos substituir os valores:
Passo 2
Partindo para o item (b), retomaremos um conceito já observado:
Quando fazemos a menor força possível para evitar que o bloco caia, evidentemente a força de atrito será máxima.
Portanto:
Isolando :
Agora só falta substituir os valores:
Ah, como a Física é linda!
Para essa questão é isso pessoal! Bora resolver mais uma?
Resposta
a)
b)