Question

Uma caixa, inicialmente em repouso, sobre uma superfície horizontal e plana, é puxada por um operário que aplica uma força variando
linearmente com o tempo. Sabendo-se que há atrito entre a caixa e a superfície, e que a rugosidade entre as áreas em contato é sempre a mesma, a força de atrito, no decorrer do tempo, está corretamente representada pelo gráfico:

Answer 1

As equações relevantes para o estudo da força de atrito são $F \leqslant \mu_\textrm{e}N$, onde $\mu_\textrm{e}$ é o coeficiente de atrito estático, e $F = \mu_\textrm{d}N$, onde $\mu_\textrm{d}$ é o coeficiente de atrito dinâmico (ou cinético).

Isto significa que enquanto a força aplicada pelo operário for inferior a $\mu_\textrm{d}N$, a força de atrito irá sempre igualá-la, fazendo com que o corpo permaneça em repouso. Visto que a força aplicada é linear no tempo, a porção inicial do gráfico é uma reta que passa na origem. Isto permite eliminar as opções c) e e).

Por outro lado, ultrapassado aquele limite, a força de atrito é constante e igual a $\mu_\textrm{d}$, pelo que a 2.ª parte do gráfico será uma reta horizontal.

Deste modo, a opção correta é a b).

Note ainda que se tem $\mu_\textrm{d} < \mu_\textrm{e}$, o que está de acordo com a experiência: é necessário aplicar uma força menor a um objeto já em movimento do que a um objeto em repouso para vencer a força de atrito.