Cesgranrio Transpetro 2006 Física · Leis de Newton também em Física · Equilíbrio de ponto material

Questão 26

Um bloco de 10kg de massa está sendo puxado sobre uma superfície horizontal, sem atrito, por uma corda ideal que exerce uma força de intensidade F e faz um ângulo de 30\(^{\text{o}}\) com a horizontal. Supondo g = 9,8m/s\(^{2}\), qual é o valor de F, em newtons, para o qual o bloco está na iminência de se levantar do solo?

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Resposta da banca: A

Resolução comentada

Situar o problema antes de calcular.

Assunto

Leis de Newton — o bloco levanta quando a componente vertical da força iguala o peso e a normal zera.

Objetivo

Achar a força F, a 30° da horizontal, que põe o bloco de 10 kg na iminência de sair do chão. O que está em jogo é ver que só a componente vertical de F segura o peso, e que a normal é zero nesse instante.

Conceitos para revisar

Componentes da força

F inclinada tem uma parte horizontal, que puxa, e uma vertical, que alivia o chão.

\[F_{y} = F\sin 30^{\circ}\]

\(F_{y}\)componente vertical

Iminência de levantar: normal zero

O chão deixa de empurrar quando a componente vertical de F iguala o peso.

\[F\sin 30^{\circ} = mg \quad\Rightarrow\quad F = \dfrac{mg}{\sin 30^{\circ}}\]

\(mg = 98\) N

\(\sin 30^{\circ} = 0{,}5\)

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