Question

4. Um menino puxa através de uma corda ideal o seu caminhão de brinquedo de
massa 200g. com uma força horizontal de módulo constante. F (ver a figura). Um
bloco de massa 100g encontra-se inicialmente em repouso sobre a carroceria do
caminhão O coeficiente de atrito estático entre o bloco e a carroceria vale 0.8. A
resistência do ar e o atrito entre o caminhão e o solo são despreziveis Considere a
aceleração da gravidade igual a 10 m/s? Qual é o valor máximo de F tal que o bloco
não deslize sobre a carroceria do caminhão?
a) 2,4 b) 1.6 N c) 0.8 N d) 3,2 N e) 4.6 N
Fão:​

Answer 1

O valor máximo de F tal que o bloco  não deslize sobre a carroceria do caminhão equivale a 2,4N.

Isolando o bloco de 100 gramas em cima do caminhão, a força que faz com que ele se mova no mesmo sentido que o caminhão é a força de atrito estático.

O maior valor da força que o caminhão exerce no bloco equivale à força de atrito estático máxima.  A acelaração do bloco que está em cima do caminhão precisa ser igual à aceleração do caminhão.

A força de atrito estático máxima pode ser calculada pela seguinte equação-

Fat = μ·N

Onde,

μ = coeficiente de atrito estático

N = normal

Como o caminhão está em um plano horizontal, a normal equivale ao peso.

Calculando a aceleração do bloco-

Fat = Fr

μ·N = m.a

μ·P = m.a

μ·m.g = m.a

0,8. 0,100. 10 = 0,100a

a = 8 m/s²

Como a aceleração máxima do caminhão deve ser de 8 m/s², podemos calcular o valor máximo de F-

Fr = F

m.a = F

(0,2 + 0,1). 8 = F

F = 0,3. 8

F = 2,4 N

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