Question

(FATEC-modificada) O bloco da figura, de massa 3 kg, move-se com velocidade constante de 2,0 m/s num plano horizontal, sob a ação da força F, constante e horizontal. Se o coeficiente de atrito entre o bloco e o plano vale 0,15, e a aceleração da gravidade, 10m/s2, então o valor da força de atrito entre as superficies vale:

4,5N

9,ON

3,ON

7,5N ​

Answer 1

O valor da força de atrito entre as superfícies vale $\boldsymbol{ \textstyle \sf f_{at} = 4,5\: N }$.

O movimento uniforme (MU) é o deslocamento de determinado corpo, a partir de um referencial, com a mesma velocidade (velocidade constante), diferente de zero e aceleração nula ( a = 0).

A força resultante  de um sistema de forças consiste no efeito produzido por uma força única capaz de produzir um efeito equivalente ao das várias forças aplicadas ao corpo.

A Segunda Lei de Newton (princípio fundamental da dinâmica) afirma que:

“A resultante das forças que agem sobre um corpo de massa constante se dá pelo produto dessa mesma massa pela aceleração resultante.”

$\large \boxed{ \boldsymbol{ \displaystyle \sf \sf F_R = m \cdot a }}$

A força de atrito é uma força que se opõe ao movimento de um corpo.

$\large \boxed{ \boldsymbol{ \displaystyle \sf \sf f_{at} = \mu \cdot N }}$

A força normal ( N ), é a força de contato exercida por um corpo sob uma superfície.

Na vertical aceleração é nula, da segunda lei de Newton, temos:

$\large \displaystyle \sf \sf F_R = m \cdot a$

$\large \displaystyle \sf \sf N - P = m \cdot 0$

$\large \displaystyle \sf \sf N - m \cdot g = 0$

$\large \boxed{ \boldsymbol{ \displaystyle \sf \sf N = m \cdot g }}$

Dados fornecidos pelo enunciado:

$\large \displaystyle \sf \begin{cases} \sf m = 3\; kg \\ \sf V_m =2,0\: m/s \to {\text{\sf velocidade constante ( MU ) }} \\ \sf a = 0 \\ \sf f_{at} = \:?\: N \\ \sf \mu = 0,15 \\\sf g = 10\:m/s^2 \end{cases}$

O bloco se move com velocidade constante, logo a  soma das forças equivalente é nula, Portanto, a força F deve ser igual a força de atrito:

$\large \displaystyle \sf \sf f_{at} = \mu \cdot N$

$\large \displaystyle \sf \sf f_{at} = \mu \cdot P$

$\large \displaystyle \sf \sf f_{at} = \mu \cdot m \cdot g$

$\large \displaystyle \sf \sf f_{at} = 0,15 \cdot 3 \cdot 10$

$\large \boxed{ \boxed{ \boldsymbol{ \displaystyle \sf \sf f_{at} = 4,5\:N }} }$

Alternativa correta é o primeiro item.

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