O bloco de 80 kg está colocado contra a mola em um plano com inclinação de 20° e é solto a partir do repouso. O coeficiente de atrito estático entre o bloco e o plano inclinado vale 0,25. ( b ) Calcule o módulo e o sentido da força de atrito atuando sobre o bloco se a força de compressão C da mola vale 200 N.

Passo 1

No item ( a ) isolamos o corpo em diagrama de corpo livre para determinar C na iminência de movimento do bloco. Vamos agora representar novamente o corpo, mas conhecendo a força C . Agora, por não se tratar da iminência do movimento, o coeficiente de atrito não é o estático máximo 0,25, então não sabemos a relação entre a força de atrito F e a força normal N do solo.

Passo 2

Fazemos as equações de equilíbrio, sendo a direção x paralela ao plano. O peso do corpo é:

P = m g = 80 × 9,81 = 784,8   N

Então:

∑ F y = 0 ⇒ N = P cos ⁡ 20 ° = 784,8 cos ⁡ 20 ° = 737,5   N

∑ F x = 0 ⇒ 200 - P sen ⁡ 25 ° - F = 0

⇒ F = 200 - 784,8 sen ⁡ 20 °

⇒ F = - 68,4   N

O sinal negativo indica que erramos o sinal de F , que aponta na verdade para a direita, impedindo o bloco de descer.

Resposta

F = 68,4   N ,   p a r a   c i m a   p a r a l e l a m e n t e   a o   p l a n o   i n c l i n a d o

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