Question

Uma caixa de 0,6 kg desliza 2,5 m sobre um plano horizontal, até parar. Ela é lançada nesse plano com a velocidade inicial de 3 m/s. Calcule: a) a força de atrito; b) o coeficiente de atrito

Answer 1

É possível calcular a força de atrito ( Fat ) através da seguinte fórmula:

Fat = μ . N

Sendo Fat a força de atrito da superfície com a caixa, μ o coeficiente de atrito entre os dois materiais e N a força normal que a superfície exerce sobre a caixa. Vou anexar imagem para facilitar a compreensão.

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Temos que entender nesse caso que a força de atrito é a resultante, ela age contra o movimento tentando parar a caixa. Então podemos escrever da seguinte forma:

Fr = Fat ( força resultante é igual a força de atrito )

Também sabemos que a força de atrito é: μ . N, então ficaria assim:

Fr = μ . N

Pela segunda lei de Newton a força resultante é massas vezes aceleração do corpo ( m . a ), então também substituímos.

m . a = μ . N

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Repare que na fórmula acima temos alguns dados:

0,6 . a = μ . 6

obs: a força N é igual ao peso ( m . g ) e supondo que a gravidade seja 10m/s² ficaria: 0,6 * 10 = 6

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Para descobrir a aceleração podemos usar a fórmula de Torricelli já que nos foi dado a velocidade inicial e final:

V² = V₀² + 2 . a . ΔS

Sabendo que a velocidade final é 0 e que a caixa percorreu 2,5m substituímos os valores:

0 = 3² + 2 . a . 2,5

9 = 5 . a

a = 9 / 5

a = 1,8 m/s²

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Encontramos a aceleração e vamos coloca-la na fórmula:

0,6 . 1,8 = μ . 6

Com isso achamos o valor do coeficiente de atrito:

0,6 . 1,8 = μ . 6

1,08 = μ . 6

μ = 1,08 / 6

μ = 0,18

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Agora calculando a força de atrito temos:

Fat = μ . N

Fat = 0,18 * 6

Fat = 1,08N

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Espero ter ajudado, bons estudos :D