Um bloco de madeira é arrastado por uma força sobre uma superfície metálica rugosa, conforme ilustrado nas figuras abaixo. No primeiro caso, o bloco é arrastado sobre uma superfície horizontal enquanto que, no segundo caso, é arrastado sobre um plano inclinado. A magnitude da força é idêntica em ambos os casos. Em relação à força normal exercida pela superfície sobre o bloco em cada caso, é correto afirmar que:
(a) A força normal é igual em ambos os casos.
(b) A força normal exercida em é maior que a exercida em .
(c) A força normal exercida em é menor que a exercida em .
(d) A força normal exercida em ambos os casos depende da magnitude de .
(e) Apenas a força normal no caso depende da magnitude de .
Passo 1
A questão fala sobre a força Normal em cada caso.
A força Normal é sempre perpendicular à superfície, então vamos analisar as forças nessa direção.
OBS: Como a força e a força de atrito estão na direção paralela à superfície, elas não vão influenciar em nada o valor da força Normal. Por isso nem precisamos analisá-las.
Passo 2
No caso :
O bloco está em equilíbrio na direção vertical, logo:
No caso :
O bloco está em equilíbrio na direção perpendicular ao plano, logo:
Passo 3
Agora, vamos comparar o valor da força normal obtido em cada caso:
A expressão de para o caso , mostra que apenas se tivéssemos uma inclinação , a força Normal teria valor de . Porém, como o enunciado deixa claro que é um plano inclinado, temos necessariamente que . Logo:
Portanto, a força Normal em é maior. Ficamos com a alternativa (b).
Resposta
Letra (b)