USP, Sem Campus, Física 1, Coletânea de Exercícios - Parte I - Cinemática, Leis de Newton, Trabalho e e Energia, Questão 42c
Uma vagão pode deslizar, sem atrito, sobre uma superfície horizontal. Um bloco , de massa , está encostado na face vertical do bagão, como mostra a figura . O coeficiente de atrito entre o bloco e o vagão é .
Sendo a aceleração maior que este mínimo, a força de atrito será maior que a calculada na parte ? Explique.
Passo 1
Eaew, tudo certinho com você?
O enunciado descreve a situação representada por
em que o carrinho se move sem sofrer atrito devido ao chão. No entanto, a força de atrito impede a massa de cair devido a seu peso . O coeficiente de atrito entre o bloco e o carrinho é . A alternativa nos pede para obter
Sendo a aceleração maior que este mínimo, a força de atrito será maior que a calculada na parte ? Explique.
Nas alternativas anteriores encontramos uma aceleração mínima que gera o equilíbrio
note que a força de atrito tem módulo dado por
em que a força normal surge devido a aceleração do carrinho. Então me diga, consegue formular uma resposta baseada nestas informações?
Passo 2
A resposta aqui é não! Mas porquê? A força de atrito é tal que
que é a força de atrito estático, obtida quando não há movimento do sistema. No entanto, se a aceleração for maior que a mínima, teremos que
ou seja, temos uma aceleração que causará movimento vertical. Isso fará com que o atrito se torne um atrito cinético, e como em geral
em que é o atrito cinético, a força de atrito irá diminuir devido a aceleração do sistema. Ou seja, o maior valor possível está no equilíbrio! A questão foi isso! Te vejo na próxima! Tchau Tchau!
Resposta
Ao longo dos passos!