Question

Um homem está tentando empurrar uma caixa de 50 kg. Considerando que o coeficiente de atrito estático entre a caixa e o piso é de 0,50 e o coeficiente de atrito cinético é igual a 0,20, e que, no local, g = 10 m/s², podemos afirmar que:

A-Se a força aplicada pelo homem tiver intensidade de 250 N, a caixa permanecerá em repouso.

B- Se a intensidade da força aplicada pelo homem for igual a 150 N, a caixa permanecerá em repouso, pois a força é menor do que a força de atrito estático máxima.

C- Caso o homem empurre a caixa com uma força de intensidade igual a 190 N, a força atrito estático terá intensidade de 150 N.

D-Caso a força aplicada pelo homem tenha uma intensidade de 250 N, a força de atrito cinético terá intensidade de 300 N.

E- a intensidade da força de atrito estático máximo é igual a 100 N.

Answer 1

Olá,

Para responder essa questão será necessário utilizar conceitos sobre força de atrito.

Primeiramente, é necessário que entender que a força de atrito estática tem que ser maior que a força normal N para um corpo estar parado. Além disso, temos que entender que para um corpo estar em movimento a foça normal N deve ser maior que a força de atrito.

A fórmula da força de atrito é dada por:

Fat = cest . N

Fat = cd . N

Onde o c é nosso coeficiente de atrito estático (cest) ou dinâmico (cd).

Juntando as informações dadas pelo exercício, temos:

cest = 0,50

cd= 0,20

g= 10 m/sˆ2 

Agora vamos à resolução:

A) Para analisar o repouso usamos o cest e como dado pela alternativa a força normal N como 250. Logo:

Fat = 250. 0,50
       = 125

Já que a Fat é menor que a força normal N o corpo não pode estar em repouso.

B) Com a força sendo 150 utilizamos a mesma conta, só mudando o valor de N 

Fat = 150. 0,50 
       = 75

A Fat é menor que a força normal N aplicada, portanto, o corpo não permanecerá em repouso 

C) Utilizaremos a mesma fórmula para descobrir a Fat só que com um diferente valor de N 

Fat = 190. 0,50
       =    95

A alternativa está errada pois diz que a força será de 150 N e é de 95

D) Agora como pede a Fat de atrito cinético/ dinâmico usaremos a fórmula com a constante cd 

 Fat= 250. 0,20
         = 50 N 

A alternativa está errada, pois a Fat seria 50 N e não 300 N como indicado

E) Para resolver esta substituímos a Fat por 100 e mantemos a normal como incógnita 

100 = N . 0,50
 N = 200 N 

90 = N. 0,50
N = 45

Essa alternativa esta correta, pois como demonstrado na última conta uma força Fat menor que essa não terá movimento do corpo, portanto, essa é a força mínima para iniciar o movimento do corpo, ou seja, a Fat máxima.

Esperto ter ajudado.