Question

Um bloco de 2,5 kg está inicialmente em repouso em uma superfície horizontal.Uma força horizontal F de módulo 6,0 N e uma força vertical P são aplicadas aobloco. Os coeficientes de atrito entre o bloco e a superfície são µs = 0,40 eµk = 0,25. Determine o módulo de força de atrito que age sobre o bloco se omódulo da força de atrito que age sobre o bloco se o módulo P é (a) 8,0 N, (b)10 N e (c) 12 N

Answer 1

Note que a força de atrito é igual a normal x coeficiente... Fat = N.u 

Dependendo do estado do bloco, a força de atrito pode ser cinética ( em movimento e de valor fixo ) ou estática ( parada e de valor variável ).


Quando se aplica essa força vertical P, no caso estaríamos alterando a força normal N.

No eixo vertical , temos a força peso Fp=2,5.10 = 25 N , a força normal N e a força P , na seguinte relação:

N+P = Fp
N+P= 25

Note que o coeficiente de atrito cinético é menor do que o estático.

A força de atrito estática calculada é a máxima. E se caso a força F de 6 N ultrapassar a força de atrito estática máxima, será a força de atrito cinética que é constante a todo momento

(a) P = 8 N

N+8 = 25 
N = 17 N

FatE = N.uE
FatE=17.0,4
FatE=6,8 N 

Como a força F=6 N é menor que a força de atrito estática máxima que é FatE= 6,8 N , a força de atrito estática ira igualar a força F=6 N para que o bloco se permaneça em estático

Então a força de atrito sobre o bloco é 6 N 



(b) P=10 N

N+P=25 
N+10=25
N=15 N

FatE=15.0,4
FatE = 6 N

Já que a força horizontal F não ultrapassou o valor da força estática que é 6 N agora, a força estática continuará igualando a força F no valor de 6 N

Força de atrito sobre o bloco é 6 N

(c) P=12 N

N+12=25
N=13 N

FatE=13.0,4
FatE = 5,2 N

Note que a força F horizontal ultrapassou a força de atrito estática , então a força de atrito sobre o bloco é a força de atrito cinética pois o bloco já estará em movimento.

FatC=13.0,25
FatC=3,25 N

A força de atrito sobre o bloco é 3,25 N