Question

Um homem comprime uma caixa contra uma parede vertical, aplicando-lhe com o dedo uma força de intensidade F = 50 N, perpendicular à parede, conforme representa a figura. Sendo 0,5 kg a massa da caixa, g = 10 m/s2, a intensidade da aceleração da gravidade e desprezando o atrito entre o dedo e a caixa, responda: qual é o menor coeficiente de atrito estático entre a caixa e a parede que impede o seu escorregamento?

Answer 1

Resposta: O coeficiente de atrito estático é igual a 0,1.

Explicação: Mesmo sem a imagem, temos uma ideia de como esse tipo de problema funciona: a força de atrito entre a caixa e a parede impede a mesma de escorregar e cair. Desse modo, como a caixa fica sempre parada, estática, podemos assumir que, para que ela não escorregue, a força peso da caixa precisa ser igual à força de atrito. Veja o esquema anexado. Desse modo, só precisamos realizar os cálculos. A força peso é dada por:

$P = mg$, onde P é o peso, em Newtons, m é a massa, em kg, e g é a aceleração da gravidade, em m/s².

Desse modo, a força peso da caixa é:

$P = 0,5 * 10\\P = 5N$

Como $P = F_{at}$, isto é, o peso deve ser igual à força de atrito, e a força de atrito estática é dada por:

$F_{at} = \mu *F_{n}$, sendo μ o coeficiente de atrito estático, o qual procuramos, sem unidade, e Fn a força normal do bloco, em Newtons.

Sabendo que a força normal é correspondente à força aplicada, já que ela acontece perpendicular à superfície de apoio da caixa (a parede), então:

$F_{at} = P = 5 = \mu *50\\\\\mu = 0,1$

Desse modo, temos que nosso coeficiente de atrito estático μ é igual a 0,1. Espero ter ajudado!