Sob a ação do engate M aplicado, o cilindro de 25 kg encosta no rolo A, que gira livremente. Se os coeficientes de atrito estático e cinético entre o cilindro e a superfície horizontal forem 0,50 e 0,40, respectivamente, determine a força de atrito F atuando no cilindro se (a) M = 20 N m e (b) M = 40 N m.

Ao igualar a soma dos momentos sobre o ponto C a zero, podemos determinar as forças de reação em B

Observe que já determinamos as distâncias entre o ponto B e o centro do cilindro usando um ângulo de 30 graus

Ao igualar a soma das forças na direção y a zero, podemos determinar a força de reação normal NC

Equacionando a soma dos momentos sobre o ponto O a zero, determinaremos a força de atrito FC

Devemos determinar a força de atrito máxima para ver se nossa suposição de que o cilindro não desliza em C está correta

Uma vez que a força de atrito FC calculada é menor que a força de atrito máxima, isso significa que o cilindro está parado, ou seja,

(b)

Desta vez, vamos supor que o cilindro está escorregando em C, portanto, podemos escrever a força de reação em C como

Ao igualar a soma das forças na direção x a zero, podemos determinar a força de reação NB

Podemos substituir FC por 0,40NC

Equacionando a soma das forças na direção y a zero, obtemos a equação com apenas uma incógnita, então podemos determinar a força de reação normal NC

Podemos substituir NB por 0,462NC

Uma vez que determinamos a força de reação NC, também podemos determinar a força FC

Finalmente, ao igualar a soma das forças sobre o ponto O a zero, determinaremos a força de atrito FC necessária para evitar o escorregamento

Podemos ver que a força de atrito de FC = 127,57 N não é suficiente para evitar o escorregamento, o que significa que nossa suposição estava correta, ou seja,