Força de Atrito Estático

Uma caixa de peso 10 kgf acha-se em repouso sobre uma mesa horizontal. Calcule a intensidade da força de atrito exercida sobre a caixa quando ela é empurrada por uma força horizontal de 2,0 kgf. O coeficiente de atrito estático entre a caixa e a mesa vale 0,30.

Obs: Fazendo as contas dá 3 kgf, mas o gabarito diz que é 2 kgf e logo vem um comentário abaixo:

Como a força com que a caixa é empurrada (2,0 kgf) é menos intensa que a força de atrito de destaque (3,0 kgf), temos uma situação de equilíbrio. A caixa permanece em repouso e a força de atrito estático exercida sobre ela tem intensidade 2,0 kgf.

Obs 2 : A força de atrito é apenas uma força de segurar outra força e não de movimento certo ?! Para que haja equilíbrio a força  de atrito deve ser igual a força que empurra , mas deu 3 kgf por quê isso ? Como pode estar em equilíbrio se as forças não são iguais em módulo ? E por quê a força de atrito vai ser 2 kgf se o cálculo dá 3 kgf ?

Oi, temos um caso de problema estático. A fórmula que calcula o atrito estático dado por Fate = uN ela é incompleta. Na verdade, o correto seria 0<=Fate<=uN. Então, o atrito estático máximo nesse caso é de 3kgf, que foi o que você calculou. Porém, se uma pessoa aplica uma força de 2kgf, como o máximo que o atrito estático consegue chegar é 3kgf, então sim, o atrito estático nesse caso vale 2kgf pois temos um problema estático. Dê uma olhada nesse gráfico: 

https://i.servimg.com/u/f62/19/85/51/85/fat10.png


De 0 até Fe (eixo horizontal), temos o força de atrito estático e ele é crescente até o valor máximo que ele consegue chegar que é dado por uN. Se a força aplicada passar desse valor, já não temos mais uma situação estática e sim de dinâmica e a força de atrito passa ser a dinâmica e por isso o seu valor cai pois o u(estático) > u(dinâmico).

Espero ter ajudado!