Um objeto de massa 4 Kg é arrastado por uma força de 28 N sobre um plano horizontal, conforme figura ao abaixo. Sabe-se que a aceleração adquirida pelo objeto é constante e vale 4 m/s2. Pode-se afirmar que o coeficiente atrito μ entre o objeto e o plano vale:

Questão

Um objeto de massa 4 Kg é arrastado por uma força de 28 N sobre um plano horizontal, conforme figura ao abaixo. Sabe-se que a aceleração adquirida pelo objeto é constante e vale 4 m/s2. Pode-se afirmar que o coeficiente atrito μ entre o objeto e o plano vale:

Imagem 1

Diagrama: bloco sobre plano horizontal com uma força F aplicada para a direita e força de atrito F_at para a esquerda; massa m = 4 kg; força aplicada F = 28 N; aceleração a = 4 m/s².

Alternativas

0,1

0,3

95%

0,4

0,2

0,5

Explicação

Pelo diagrama, a força aplicada F=28NF=28\,\text{N} atua para a direita e a força de atrito FatF_{at} para a esquerda, num plano horizontal.

Pela 2ª lei de Newton no eixo horizontal:

Fx=maFFat=ma\sum F_x = m a \Rightarrow F - F_{at} = m a

Substituindo m=4kgm=4\,\text{kg} e a=4m/s2a=4\,\text{m/s}^2:

28Fat=44=16Fat=2816=12N28 - F_{at} = 4\cdot 4 = 16 \Rightarrow F_{at} = 28 - 16 = 12\,\text{N}.

No eixo vertical, como não há aceleração vertical, a normal é N=mgN = mg.

O atrito cinético vale Fat=μN=μmgF_{at} = \mu N = \mu mg.

Logo:

μ=Fatmg=124g\mu = \dfrac{F_{at}}{mg} = \dfrac{12}{4\,g}.

Tomando g10m/s2g\approx 10\,\text{m/s}^2 (padrão em exercícios),

μ=1240=0,3\mu = \dfrac{12}{40} = 0{,}3.

Alternativa correta: (b).

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