A força P de 85   l b é aplicada à caixa de 200   l b , que fica estacionária antes de a força ser aplicada. Determine a magnitude e a direção da força de atrito F exercida pela superfície horizontal na caixa.

Passo 1

Fala galera, tudo certo? Bora fazer mais um exercício? Prometo que vai ser bem rapidinho!

O enunciado nos pede para determinar o módulo e a direção da força de atrito F que atua na caixa exercida pela superfície, devido à aplicação da força P = 85   l b e do peso W = 200   l b da caixa.

Então bora resolver! Esse problema é bem simples, vamos começar analisando o diagrama de corpo livre.

Onde temos:

μ s = 0,50

μ k = 0,40

Passo 2

Beleza, observe que nós expressamos a força de atrito apontando para a esquerda e a força normal à superfície apontando para cima, a fim de equilibrar com a força P aplicada e com o peso W da caixa. Caso nossa consideração esteja correta, encontraremos resultados positivos para F e N , se os resultados forem negativos, elas estão na verdade apontando para os sentidos contrários.

Agora, assumindo a condição de que a estrutura está em equilíbrio, podemos utilizar as equações de equilíbrio de forças nas direções x e y para determinar a reação normal N de contato e a força de atrito F exercidas pela superfície horizontal na caixa.

∑ F x = 0

P - F = 0

F = 85   l b

∑ F y = 0

N - W = 0

N = 200   l b

Passo 3

Tranquilinho né? Temos ainda que para o corpo na condição de equilíbrio, a força de atrito máxima ( F m a x ) é dada pelo produto entre a reação normal e o coeficiente de atrito estático:

F m a x = μ s N

F m a x = 0,5 * 200

F m a x = 100   l b

Uma vez que:

F = 85   l b < F m a x = 100   l b

Nossa hipótese é válida, o corpo está em equilíbrio com F = 85   l b (a caixa não entra em movimento).

É só isso, galera! Da pra acreditar?

Partiu pra próxima!

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Resposta

F = 85   l b   ( e s q u e r d a )

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