Uma caixa encontra-se em repouso sobre um plano inclinado, o qual forma um ângulo θ com a horizontal. Sabe-se que a caixa está submetida à ação de uma força , indicada na figura ao lado, cujo módulo é igual a 25N, e que existe atrito entre superfície de contato da caixa e do plano. Considere a aceleração da gravidade igual a 10m/s2 , o coeficiente de atrito estático entre as superfícies de contato igual a 0,5, o cos θ = 0,8, o sen θ = 0,6 e a massa da caixa igual a 10kg.

A força de atrito estático entre as superfícies de contato do corpo e do plano tem módulo igual a
Respostas
A força de atrito apontará no mesmo sentido e direção de F, com módulo de 40 N. Letra c).
Anexei a figura da questão no final desta resolução, para facilitar o entendimento. Nela estão desenhadas as componentes de todas as forças que utilizaremos nos nossos cálculos.
Primeiramente vamos calcular o módulo dessa força de atrito estático. Para tal devemos primeiro encontrar a força normal entre a caixa e o plano inclinado. Pela diagrama deduzimos a seguinte relação:
N = Pcosθ = mgcosθ = 10*10*0,8 = 80 N
Logo, a força de atrito estático terá módulo de:
Fat = μN = 0,5*80 = 40 N
Agora vamos encontrar o sentido dessa força de atrito. Pelo diagrama, no mesmo sentido do plano inclinado, teremos duas forças principais atuantes, F e Psenθ. Vamos calcular Psenθ:
Psenθ = mgsenθ = 10*10*0,6 = 60 N
Ou seja:
Psenθ > F, pois 60 N > 25 N. Deste modo, nessa situação, a caixa vai começar a descer (isso sem considerarmos a força de atrito). Contudo, a força de atrito sempre se opõe ao movimento da caixa, logo ela apontará para a direção contrária a Psenθ, ou seja, aponta no mesmo sentido e direção de F.
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Resposta: 35N
Explicação passo a passo:
