5. (Pucpr 2017) Um bloco A de massa 3,0 kg está apoiado sobre uma mesa plana horizontal e preso a uma corda ideal. A corda passa por uma polia ideal e na sua extremidade final existe um gancho de massa desprezível, conforme mostra o desenho. Uma pessoa pendura, suavemente, um bloco B de massa 1,0 kg no gancho. Os coeficientes de atrito estático e cinético entre o bloco A e a mesa são, respectivamente, e 0,50μ  e c 0,20.μ  Determine a força de atrito que a mesa exerce sobre o bloco A. Adote 2g 10m s . a) 15 N. b) 6,0 N. c) 30 N. d) 10 N. e) 12 N.

Question

5. (Pucpr 2017)  Um bloco A  de massa 3,0 kg  está apoiado sobre uma mesa plana horizontal e preso a uma corda ideal. A corda passa por uma polia i...

Ed · Answer

Para determinar a força de atrito que a mesa exerce sobre o bloco A, precisamos primeiro calcular a força normal que atua sobre o bloco A e, em seguida, usar o coeficiente de atrito para encontrar a força de atrito.

1. **Cálculo da força normal (N)**:
   O bloco A tem uma massa de 3,0 kg. A força normal é igual ao peso do bloco A, que é dado por:
   $$
   N = m_A \cdot g = 3,0 \, \text{kg} \cdot 10 \, \text{m/s}^2 = 30 \, \text{N}
   $$

2. **Cálculo da força de atrito (F_atrito)**:
   A força de atrito é dada pela fórmula:
   $$
   F_{\text{atrito}} = \mu \cdot N
   $$
   Onde $\mu$ é o coeficiente de atrito. Como o bloco A está em repouso e a força de atrito estática é a que se opõe ao movimento, usamos o coeficiente de atrito estático ($\mu_e = 0,50$):
   $$
   F_{\text{atrito}} = 0,50 \cdot 30 \, \text{N} = 15 \, \text{N}
   $$

Portanto, a força de atrito que a mesa exerce sobre o bloco A é **15 N**.

A alternativa correta é: **a) 15 N.**

Ed · Answer

Para determinar a força de atrito que a mesa exerce sobre o bloco A, é necessário analisar as forças que atuam no sistema.

Considerando que a corda e a polia são ideais, a força de tração na corda é a mesma em ambos os blocos. Além disso, como o bloco B está pendurado, a força peso dele atua na direção vertical, não interferindo na força de atrito entre o bloco A e a mesa.

Assim, a força resultante no bloco A é a força de tração na corda menos a força de atrito entre o bloco A e a mesa. Pela segunda lei de Newton, temos:

Fres = m.A

Onde Fres é a força resultante, m é a massa do bloco A e A é a aceleração do sistema.

Como o sistema está em equilíbrio, a aceleração é nula, ou seja, a força resultante é zero. Portanto:

Ftração - Fatrito = 0

Ftração = Fatrito

A força de tração na corda pode ser calculada a partir do peso do bloco B:

Ftração = mB.g

Ftração = 1,0 kg x 10 m/s²

Ftração = 10 N

A força de atrito estático máximo entre o bloco A e a mesa é:

Fatrito,max = μestático . N

Onde N é a força normal, que é igual ao peso do bloco A:

N = mA.g

N = 3,0 kg x 10 m/s²

N = 30 N

Fatrito,max = 0,50 x 30 N

Fatrito,max = 15 N

Como a força de tração na corda é igual à força de atrito, temos:

Fatrito = Ftração

Fatrito = 10 N

Portanto, a força de atrito que a mesa exerce sobre o bloco A é de 10 N. A alternativa correta é a letra D.

Física

08 02 - (Lista - Força de Atrito)

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08 02 - (Lista - Força de Atrito)

1. *(Uerj 2012) Se o deslocamento da caixa ocorre com aceleração constante, na mesma direção e sentido de pF , as magnitudes das forças citadas apresentam a seguinte relação: a) p c aF F F  b) p c aF F F  c) p c aF F F  d) p c aF F F 

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