Question

Um tampo de madeira de 40kg está em cima do chão idealmente sem atrito e sobre ele há uma caixa de 10kg. Sabendo que o coeficiente de atrito estático µE entre a caixa e a tábua é 0,60 e que o coeficiente de atrito dinâmico µD é 0,40,


Fonte: o autor.


Determine a aceleração resultante da caixa e a aceleração resultante da tábua quando a caixa é puxada por uma força horizontal de 100N. Assinale a correta.


Dica: Desenhar o diagrama de corpo livre para a caixa e também para a tábua. Considere g = 10m/s2.

Obs: o corpo só entra em movimento se a força aplicada for maior que a força de atrito estático.
Alternativas
Alternativa 1:
6m/s² e 1m/s2.

Alternativa 2:
0,6m/s² e 0,1m/s².

Alternativa 3:
60m/s² e 10m/s².

Alternativa 4:
1,2m/s² e 0,8m/s².

Alternativa 5:
1,5m/s² e 4 m/s².

Answer 1

Olá,

Haverá movimento, pois a força de 100N é maior que a força de atrito estático:

$Fat=0,6*(10*10)=60N \\ \\ 100\ \textgreater \ 60$

Na tábua, apenas haverá a força de atrito da caixa atuando. É importante ressaltar que se o atrito só age contra o movimento, isto é, se a caixa anda para frente, a Fat apontará para trás, porém, pela terceira lei de Newton, haverá uma reação contraria na tábua, logo a Fat atuando na tábua aponta para frente.

Sendo assim, a força resultante na tábua será apenas a Fat da caixa, vamos aos cálculos:

$Fat=0,4*100=40N \\ \\ F=m.a \\ \\ 40=40.a \\ \\ a=1m/s^{2}$

Na caixa, a força resultante será a força de 100N menos a força de atrito, que nesse caso, será contraria ao movimento. Vejamos:

$Fr=100-Fat \\ \\ Fat=0,4*100=40N \\ \\ Fr=100-40=60N \\ \\ F=m.a \\ \\ 60=10.a \\ \\ a=6m/s^{2}$

Alternativa correta é a 1.