UFRGS - 2020 - Questão 03

03. A figura abaixo representa um bloco de massa 2,0 kg, que se mantém em repouso, sobre uma superfície plana horizontal, enquanto submetido a uma força F paralela à superfície e de intensidade variável. 

O coeficiente de atrito estático entre o bloco e a superfície vale 0,25. Considere g=10 m/s²• Assinale a alternativa que melhor representa o gráfico do módulo da força de atrito estático f e em função do módulo da força aplicada.

 

Resolução:

Considere uma força sendo aplicada a um bloco que não se move por causa do atrito.

Sabemos pela segunda lei de Newton que se não há aceleração para nenhum dos lados é porque devem haver forças que se anulam agindo sobre este bloco.
Assim, perceba que no caso do bloco que você pode começar com uma força de baixa intensidade e ter como resultado ele permanecer em repouso é porque a força de atrito estático tem de ser igual, em módulo, a força que você aplicou, (se o atrito fosse maior, o corpo seria acelerado opostamente ao escorregamento que você está tentando provocar, se sua força fosse maior que a força de atrito, você conseguiria acelerar o corpo para o lado que deseja).

Então você aumenta a intensidade da força, mas mesmo assim o bloco continua em repouso, o que significa que a força de atrito também aumentou na mesma quantidade que a força aplicada por você. E você continua aumentando a força aplicada ao bloco, sem conseguir tirá-lo do repouso, até chegar a uma intensidade que você consegue acelerar o bloco.

O que acontece é que a força de atrito estático tem um valor máximo que é calculado pela equação que conhecemos

Esta equação dá o maior valor alcançado pela força de atrito estático, ou seja, qualquer força de intensidade menor não poderá mover o bloco a partir do repouso, pois ela sempre se igualará a força aplicada.
Com isso é possível interpretar a relação entre a força de atrito estático e a força aplicada sendo linear, que é representada por um gráfico linear crescente.

Assim o gráfico que mostra esta característica é o gráfico do item (C).

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Resposta: (C) 

Formulário Dinâmica

 Força Resultante: 

Resultante das forças:

Lei da Gravitação Universal de Isaac Newton:

Força peso: 

 Força de atrito:

Força elástica:

Força centrípeta:

Energia cinética:

Energia potencial elástica:

Energia Potencial Gravitacional:

Energia Mecânica:

Trabalho: 

Teorema Trabalho-Energia:

Potência:  

Potência média:

Potência definição:

Impulso:

Quantidade de movimento:

OBF - 2017 - 1ª Fase - Questão 13

Considere dois blocos de metal de mesmo volume, sendo que o peso de um é o dobro do outro, deslizando sobre uma mesa lisa e horizontal com a mesma velocidade. Desprezando-se a resistência do ar, após abandonarem a mesa:
a) O bloco mais pesado atinge o solo aproximadamente na metade da distância horizontal que vai da base da mesa até o ponto onde o bloco mais leve bateu no solo;
b) O bloco mais leve atinge o solo aproximadamente na metade da distância horizontal que vai da base da mesa até o ponto onde o bloco mais pesado bateu no solo;
c) O bloco mais pesado atinge o solo bem mais próximo da base da mesa do que o bloco mais leve, mas não necessariamente na metade da distância horizontal;
d) Os blocos atingem o solo a aproximadamente uma mesma distância horizontal da base da mesa;
e) O bloco mais leve atinge o solo bem mais próximo da base da mesa do que o bloco mais pesado, mas não necessariamente na metade da distância horizontal.

Resolução:

A força de atrito com a mesa é o dobro no bloco com maior massa, isso significa que sua aceleração é a metade, assim quando saem da mesa o corpo com maior massa tem menor velocidade horizontal que o bloco mais leve, fazendo com que o bloco de maior massa alcance a menor distância.

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Resposta:
Item (C)