Um bloco com massa M = 10 kg, sob a ação de uma força F de módulo 30 N, movimenta-se com velocidade constante sobre uma superfície horizontal rugosa, conforme mostra a figura.
sabendo-se que seno do ângulo = 0,60 e cosseno do ângulo = 0,80 e g = 10 m/s^2, determine o coeficiente de atrito cinético entre o bloco e a superfície de apoio.
Respostas
Devemos decompor o vetor força para achar o valor da força no eixo x e o valor da força no eixo y.
Fx = F.cos(θ)
Fy = F.sen(θ)
Calculando os componentes:
Fx = 30.0,8 = 24 Newtons
Fy = 30.0,6 = 18 Newtons
A força de atrito é calculada pela fórmula:
Fr = μc.N
Em que:
=> Fr é a força resultante
=> μc é o coeficiente de atrito cinético
=> N é o valor da força normal
A força horizontal é a utilizada para o Fr.
24 = μc.N
O valor da força normal é igual à resultante de forças no eixo Y. A normal é igual ao valor do peso (nesse caso 100 N, ou seja, em condições padrões, sem demais forças no eixo Y). No entanto, temos uma componente Fy "aliviando" a força normal.
Obs: Peso = massa x gravidade = 10 x 10 = 100 N
Fn = 100 N - 18 N = 82 N
Dessa maneira, achamos o valor da força normal resultante, vamos substituir na fórmula:
24 = μc.82
μc = 0,2968