A menos que indicado de outra forma, nos problemas a seguir consideramos que a força gravi...

A menos que indicado de outra forma, nos problemas a seguir consideramos que a força gravitacional é constante, com g = 9,81 m/s2 no sistema internacional e g = 32 pés/s2 no sistema comum dos Estados Unidos.

Um objeto em repouso sobre um plano inclinado não deslizará até que o componente da força gravitacional para baixo na inclinação for suficiente para contornar a força causada pelo atrito estático. O atrito estático é governado por uma lei experimental parecida com a do atrito cinético (Problema 18); ela tem uma magnitude de no máximo μN, onde μ é o coeficiente de atrito estático e N é, novamente, a magnitude da força normal exercida pela superfície sobre o objeto. Se o plano for inclinado cm um ângulo α, determine o valor crítico α0 para o qual o objeto se deslocará se α > α0 mas não se moverá para α < a0.

Problema 18

Quando um objeto desliza sobre uma superfície, encontra uma força de resistência chamada atrito. Essa força tem uma magnitude de μN, em que μ é o coeficiente de atrito cinético e N é a magnitude da força normal que a superfície aplica ao objeto. Suponha que um objeto com massa de 30 kg é liberado do topo de um plano inclinado a 30° com a horizontal (ver Figura 3.11). Suponha que a força gravitacional seja constante, a resistência do ar seja desprezível e o coeficiente de atrito cinético μ = 0,2. Determine a equação do movimento para o objeto enquanto ele desliza pelo plano. Se a superfície do topo do plano tem 5 m de extensão, qual é a velocidade do objeto quando ele atinge a parte inferior?

Figura 3.11 Forças sobre um objeto que está num plano inclinado.