Questão 37768
ESCOLA NAVAL 2016
Analise a figura abaixo.
A figura acima mostra um bloco de massa 7,0 kg sob uma superfície horizontal. Os coeficientes de atrito estático e cinético entre o bloco e a superfície são, respectivamente, 0,5 e 0,4. O bloco está submetido à ação de duas forças de mesmo módulo, F = 80 N, mutuamente ortogonais. Se o ângulo vale 60°, então, pode-se afirmar que o bloco
Dado: g = 10 m/s2
desloca-se da superfície, caindo verticalmente.
desliza sob a superfície com aceleração constante para a direita.
não se move em relação à superfície.
desliza sob a superfície com velocidade constante para a direita.
desliza sob a superfície com aceleração constante para a esquerda.
Gabarito:
desliza sob a superfície com aceleração constante para a esquerda.
Resolução:
Fazendo o diagrama de corpo livre do bloco com as componentes indicadas e considerando para baixo e para a esquerda como positivo temos:
Considerando que o corpo não pressiona a plataforma (N = 0) temos na vertical : Fy = P - Fsen30º - Fsen60º. Mas esse valor é negativo pois . Então o bloco estaria subindo. O bloco então pressiona a superfície de modo que não há deslocamento na vertical e temos um equilíbrio vertical.
Fy = 0 mas agora temos uma normal diferente de 0 no diagrama. Em y temos e
.
Na horizontal temos que a força de atrito estático máximo é
Mas a resultante entre as duas forças aplicadas na horizontal é
Como temos que o corpo estará em movimento e o movimento será para a esquerda pois Fx é positivo e definimos no começo que para a esquerda é positivo.
A força resultante para a esquerda será Fx - Fat(cinético).
Como a força resultante é constante então a aceleração também será constante.