(EN-2016) Dinâmica

Analise a figura abaixo.



A figura acima mostra um bloco de massa 7,Gkg sob uma superfície horizontal. Os coeficientes de atrito estático e cinético entre o bloco e a superfície são, respectivamente, 0,5 e 0,4. 0 bloco está submetido a ação de duas forças de mesmo módulo, F=80N, mutuamente ortogonais. Se o ângulo 0 vale 60°, então, pode-se afirmar que o bloco
Dado: g = 10 m/s²

(A) descola-se da superfície, caindo verticalmente.
(B) desliza sob a superfície com aceleração constante para a direita.
(C) não se move em relação à superfície.
(D) desliza sob a superfície com velocidade constante para a direita.
(E) desliza sob a superfície com aceleração constante para a esquerda.

Faça o diagrama do corpo isolado marcando as componentes horizontais e verticais das forças, tal como o peso e a normal recebida pela superfície. Se o ângulo dado vale 60º e as forças são perpendiculares, o ângulo adjacente a Força da esquerda é 30º.

A) Incorreta. Para o bloco cair o peso deve ser maior que a soma das componentes da força F na vertical:



B) Incorreta. Para sabermos a direção de movimento do bloco, devemos analisar a resultante das forças na direção horizontal, e verificarmos se essa força vence a força de atrito estático. A força horizontal a esquerda tem valor F.cos30 e a direita, F.cos60, como cos 30>cos 60, vemos que a resultante na direção horizontal é para a esquerda e seu módulo é:



Entretanto, não consideramos o atrito, o que vamos fazer agora. Na direção vertical, temos:



E a força de atrito é dada por:



O que nos mostra que o bloco desliza para a esquerda, com aceleração constante.

C) Incorreto. Para não se mover, as forças nas duas direções deveriam ser iguais, o que não ocorre.

D) Incorreto. Se move para a esquerda e para a velocidade ser constante a resultante das forças deve ser nula.

E) Correto. Como visto na (B).

Na letra A, eu poderia afirmar também que a normal que a superfície faz no bloco, equilibra as forças na vertical?

As duas forças F são horizontais. isto é, o bloco está apoiado na horizontal e está impedido de movimento horizontal, para o alto da figura, por uma parede.

As únicas forças verticais atuando são o peso P do bloco e a reação normal N do solo. Elas tem o mesmo módulo e sentidos opostos.

Não existe movimento vertical, logo a força de atrito também é horizontal.