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Exercícios sobre força de atrito

Exercícios de Física

Na resolução destes exercícios sobre força de atrito, lembre-se de que o atrito é uma oposição ao movimento dos corpos que depende da força normal e do coeficiente de atrito. Publicado por: Mariane Mendes Teixeira
questão 1

(FATEC) O bloco da figura, de massa 5 Kg, move-se com velocidade constante de 1,0 m/s num plano horizontal, sob a ação da força F, constante e horizontal.

Bloco sendo puxado por uma força F
Bloco sendo puxado por uma força F

Se o coeficiente de atrito entre o bloco e o plano vale 0,20, e a aceleração da gravidade, 10m/s2, então o módulo da força F, em Newtons, vale:

a) 25

b) 20

c) 15

d) 10

e) 5

questão 2

(UNIFOR) Um bloco de massa 20 kg é puxado horizontalmente por um barbante. O coeficiente de atrito entre o bloco e o plano horizontal de apoio é 0,25. Adota-se g = 10 m/s2. Sabendo que o bloco tem aceleração de módulo igual a 2,0 m/s2, concluímos que a força de tração no barbante tem intensidade igual a:

a) 40N

b) 50N

c) 60N

d) 70N

e) 90N 

questão 3

Um bloco com massa de 3 kg está em movimento com aceleração constante na superfície de uma mesa. Sabendo que o coeficiente de atrito dinâmico entre o bloco e a mesa é 0,4, calcule a força de atrito entre os dois. Considere g = 10 m/s2.

questão 4

Um bloco de madeira com massa de 10 kg é submetido a uma força F que tenta colocá-lo em movimento. Sabendo que o coeficiente de atrito estático entre o bloco e a superfície é 0,6, calcule o valor da força F necessária para colocar o bloco na situação de iminência do movimento. Considere g = 10 m/s2.

respostas
Questão 1

Ao aplicar a força F sobre o bloco, surge uma força de atrito em sentido contrário, conforme mostra a figura:

A força F dá origem a uma força de atrito em sentido contrário ao movimento do bloco
A força F dá origem a uma força de atrito em sentido contrário ao movimento do bloco

Para encontrar o módulo da força F, precisamos fazer a decomposição vetorial das forças que atuam sobre o bloco:

R = F – Fat

A força F é positiva, pois está sendo aplicada para a direita; já a força de atrito Fat é negativa por ser oposta ao movimento e apontar para a esquerda.

Sendo R = m.a e Fat = μd . N, podemos reescrever a equação acima como:

m.a = F – μd . N

Temos os seguintes dados:

m = 5 Kg
a = 0 (velocidade constante)
μd = 0,2
N = m. G
N = 5 .10
N = 50 N

Substituindo os dados na equação acima, temos:

m.a = F – μd . N
5 . 0 = F – 0,2 . 50
0 = F – 10
F = 10 N

Resposta: Alternativa D

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Questão 2

Dados:

m = 20 Kg
μd = 0,25
g = 10 m/s2
a = 2,0 m/s2

Utilizamos a equação:

R = T – Fat

Sendo R = m.a, podemos reescrever a equação como:

m . a = T – Fat
20 . 2 = T – N.μd

A força normal N é igual à força peso:

N = P
N = m.g
N = 20 . 10
N = 200 N

Substituindo na equação acima, temos:

20 . 2 = T – 200 . 0,25
40 = T – 50
T = 40 + 50
T = 90 N

Resposta: Alternativa E

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Questão 3

Dados:

m = 3 Kg
μd = 0,4
g = 10 m/s2

Utilizamos a equação:

Fatd = N . μd

N = P
N = m.g

Fatd = N . μd
Fatd = m . g . μd
Fatd = 3 . 10 .0,4
Fatd = 12 N

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Questão 4

Dados:

m = 10 kg
μe = 0,6
g = 10 m/s2

O bloco entrará na iminência do movimento quando a força F for igual à força de atrito estático.

F = Fate
F = N . μe
F = m . g .μe
F = 10 . 10 . 0,6
F = 60 N

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