No sistema da figura, o bloco 1 tem massa 10 Kg e seu coeficiente de atrito estático com o plano
inclinado é 0,5. Entre que valores mínimo e máximo pode variar a massa m bloco 2 para que o
sistema permaneça em equilíbrio?
Respostas
Resposta: A massa deve variar entre 3,5 Kg e 7 Kg para que o sistema permaneça em equilíbrio.
Explicação:
Primeiro precisamos descobrir a força de atrito estático na superfície, dita pela formula "fate = N . ue"
fate = Força de atrito estático.
N = Força normal.
ue = coeficiente de atrito estático = 0,5.
A questão nos da apenas o coeficiente de atrito estático, então descobriremos a força normal com a formula "N = P . g . cos45°" que também pode ser escrita como "N = m . g . cos45°" pois "P = m . g".
m = massa g = força da gravidade = 10m/s² cos45° = 0,7
Usando os valores que nos foram dados pelo exercício, temos que:
N = 10 . 10 . 0,7
N = 70N
Agora que temos o valor de "N" vamos usar a formula que mostrei la no inicio:
fate = 70 . 0,5
fate = 35N
Agora que temos todos os valores necessários, vamos usar a lógica para responder o que se pede. Se a força normal esta puxando o bloco 1 com 70N, e a força de atrito estático tem 35N (lembrando que independentemente de qual lado uma força for exercida sobre o bloco 1, estes 35N de atrito deverão ser considerados), logo imaginamos que o bloco 2 esteja exercendo uma força de pelo menos 35N para deixar o bloco 1 estático. Mas devido a força que o atrito exerce, é claramente possível que a força aplicada possa variar ate 70N sem que o sistema saia do lugar.
Então agora pra descobrir essa variância escrita em massa é so usar a formula de antes:
N = m . g
m = 35/10 = 3,5 Kg
m = 70/10 = 7 Kg
Assim concluímos que a massa do bloco 2 pode variar entre 3,5 e 7 Kg, mantendo assim o sistema em equilíbrio.
(eu também sou apenas um estudante então posso estar errado, mas pelo que entendi é isso)
Me avise se tiver algo errado em minha resolução para que eu possa melhorar :D