Question

Um rapaz comprime um bloco, de peso P 
= 70 N, contra uma parede, por meio de
uma força F

= 200 N (como mostra a figura abaixo), e o bloco permanece em repouso.
Despreze a resistência do ar.
(a) Faça o diagrama de forças do bloco.
(b) Qual é o módulo, a direção e o sentido da reação normal N 
da parede sobre o bloco?
(c) Qual é a força que impede o bloco de cair? Determine o módulo, a direção e o
sentido dessa força.
(d) Supondo que o coeficiente de atrito estático entre a parede e o bloco seja μe = 0.5,
qual será o maior valor possível do módulo do peso do bloco para que ele não
escorregue da parede?
2

Answer 1

A ) neste problema, existem 4 forças atuando no bloco. 3 forças de contado e 1 força de ação à distância:

Força que o rapaz exerce no bloco- F
Força de reação da parede- N
Força de atrito estático- fat
Força peso- P

B) o problema diz que o bloco fica em repouso permanente, ou seja, está em equilíbrio estático. Logo , a soma de todas as forças que atuam no bloco nas direções vertical e horizontal deve ser nula :

Eixo x : Frx= 0 >> F - N = 0 >> F = N
Eixo y: Fry= 0 >> fat - P = 0 >> fat=P

Portanto, no eixo x (eixo horizontal) o módulo da força de reação normal N é igual ao módulo da força F , ou seja, N = 200N. Tem a mesma direção e o sentido contrário de F.

C) a força que impede o bloco de escorregar pela parede é a força de atrito estático. No eixo y a força de atrito estático fat é igual ao peso do bloco P ,em módulo, possuem mesma direçao e sentidos contrários.
fat = 70N

D) o valor máximo da força de atrito é dado por : fat(max) = μN = 0.5*200=100N

Portanto, para que o bloco ainda permaneça em equilíbrio estático (repouso) o seu peso deverá ser, em módulo, igual a força de atrito estático máxima: P (max) = fat(max)
P(max) = 100N