Exercício 20

Uma força de 10N arrasta um corpo de peso 25N que estava de início em repouso deslocando-o 3 metros em uma superfície horizontal. A Velocidade que o corpo atinge é de 2m/s . Qual é o coeficiente de atrito dinâmico? Dado: gravidade = 10m/s²


Resolução:

Primeiramente, exponha os dados:

F = 10N
P = 25N
s = 3m
v = 2 m/s
vo = 0 (partiu do repouso)
g = 10 m/s²
fr = ?
mi = ?

Como se trata de um arrastamento horizontal, a Força resultante será: Fr = F - Fatrito

Vamos achar agora a aceleração do sistema, para isso, podemos aplicar Torricelli:

2² = 0 + 2 . a . 3
4 = 6a
a = 0,6 m/s²

Agora, vamos achar a massa do corpo, adotando a gravidade como 10 m/s²:

P = m . g
25 = 10m
m = 2,5 Kg

A massa do Objeto é 2,5 kg.

Já temos a aceleração e a massa, agora vamos calcular a força resultante:

Fr = m . a
Fr = 2,5 . 0,6
Fr = 1,5N

Lembre-se que a força de arrastamento do corpo é de 10 N, então, teremos que subtrair da força resultante, a Força de atrito e a força de arrastamento:

Fr = F - Fatrito
1,5 = 10 - Fatrito
Fatrito = 8,5N

A força de atrito vale 8,5N

Você sabe que o atrito é dado pela fórmula: Atrito = mi . normal.

A força normal é igual a força peso, se a força peso é 25N, a força normal também vale 25N. Vale lembrar também que o coeficiente de atrito (mi) é um número puro, ou seja, sem unidade. O coeficiente de atrito sempre estará entre 0 e 1, portanto, se ultrapassar o número 1, sua conta está errada. Não existe coeficiente de atrito igual a zero também, pois na visão microscópica não existe uma superfície totalmente polida. Vamos aos cálculos:

Atrito = mi . normal

8,5N = 25mi
mi = 8,5/25
mi = 0,34

O coeficiente de atrito é 0,34.