se a intensidade da forca F é igual a 6,0 N ,o cubo sobre uma aceleração cujo módulo é igual a
A)0,0 m/s²
B)2/5 m/s²
C)3,4 m/s²
D)6,0 m/s²
E)10,0 m/s2
Respostas
Texto correto da questão:
" Um cubo de massa 1,0 Kg, maciço e homogêneo, está em repouso sobre uma superfície plana horizontal. Os coeficientes de atrito estático e cinético entre o cubo e a superfície valem, respectivamente, 0,30 e 0,25. Uma força F, horizontal, é então aplicada sobre o centro de massa do cubo.
Se a intensidade da força F é igual a 6,0 N, o cubo sofre uma aceleração cujo módulo é igual a: "
Para responder a questão é necessário estimar a força normal (N) por meio do peso e com isso, verificar se o bloco estará em equilíbrio ou em movimento. Então, a partir do Diagrama de Corpo Livre na horizontal, estimamos que a aceleração do cubo será de aproximadamente 3,5 m/s².
Como verificamos se o bloco está em movimento?
Para isso, devemos verificar se a força de atrito será maior ou menor que a força de 6 N.
Primeiramente, devemos analisar as forças no bloco: verticalmente temos o peso (para baixo) e a normal (para cima), horizontalmente temos a força de atrito contrária à força F e a força F de 6 N.
A força de atrito (Fat) é estimada por meio de:
Fat = coeficiente de atrito x Normal
Analisando verticalmente podemos afirmar que a normal é equivalente ao peso do cubo, que é de 10 N (m x g = 1 x 10).
Logo, a força de atrito poderá ser de 3 N caso o cubo esteja parado (coeficiente de atrito estático x Normal = 0,3 x 10) e 2,5 N caso o cubo esteja em movimento (coeficiente de atrito dinâmico x Normal = 0,25 x 10).
OBS: Como a força de atrito de qualquer forma é menor que a força de 6 N, o cubo se movimentará.
Com isso, aplicando a 2ª Lei de Newton na horizontal:
F - Fat = m a
a = (F - Fat) / m
a = (6 - 2,5) / 1 = 3,5 m/s²
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