Determine a menor força horizontal P exigida para puxar o calço A . A caixa tem um peso de 1500   N ( ≈ 150   k g ) e o coeficiente de atrito estático em todas as superficies de contato é μ s = 0,3 . Despreze o peso do calço.

Passo 1

O problema pede que descubra a menor força horizontal P para que o calço seja movido.

Bom galera, pra facilitar a gente começa fazendo um diagrama de corpo livre na caixa primeiro.

Lembrando que o atrito é:

F a t = μ s ⋅ N

Passo 2

A gente então calcula as forças de reação que atuam no corpo para ele contituar em equilíbrio, a gente analisa cada eixo separado, sabendo que o corpo fica em equilíbrio em cada eixo, fica assim:

Eixo vertical:

1500 = N C + F B

1500 = N C + 0,3 N B

Eixo Horizontal:

F C = N B

0,3 N C = N B

A gente monta um sisteminha com as duas equações:

1500 = N C + 0,3 N B 0,3 N C = N B

E assim a gente vai achar:

N B = 412,84   N

N C = 1376,15   N

Então F C é 412,84   N .

Passo 3

Beleza, a gente já pode analisar as forças do calço com as forças que a gente já sabe, então vamos lá!

Comemando por mais um diagraminha de corpo livre:

Vamos começar analisando a vertical, e vamos ver o que a gente consegue:

N C = N D cos ⁡ 15 ° + F D sen ⁡ 15 °

1376,15 = N D cos ⁡ 15 ° + 0,3 N D sen ⁡ 15 °

Com isso a gente encontra:

N D = 1318,7   N

E com isso:

F D = 0,3 N D

F D = 395,61   N

Passo 4

Show de bola, agora com tudo que a gente já tem basta analisar a situação de equilibrio do calço na horizontal:

P = F C + F D cos ⁡ 15 ° - N D se n ⁡ 15 °  

P = 412,84 + 395,61 cos ⁡ 15 ° - 1318,7 se n ⁡ 15 °

P = 453,66   N

Resposta

P = 453,66   N

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