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Questão FC784140

Uma pessoa de 80,0kg de massa empurra um veículo de 2000,0kg que estava em repouso em uma superfície perfeitamente plana e horizontal. Considerando que tanto a pessoa quanto o veíc

Dinâmica

Instituto AOCP · 2022

Uma pessoa de 80,0kg de massa empurra um veículo de 2000,0kg que estava em repouso em uma superfície perfeitamente plana e horizontal. Considerando que tanto a pessoa quanto o veículo se movimentem no mesmo sentido durante o empurro, determine o mínimo coeficiente de atrito entre os pés dessa pessoa e a superfície para que o veículo adquira uma aceleração de 0,05m/s2. (Considere desprezível toda e qualquer forma de atrito atuando sobre o veículo e g = 10m/s2.)

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Gabarito

Errado

Comentário do professor

A pessoa e o veículo se movem com a mesma aceleração \(a=0{,}05\ \mathrm{m/s^2}\). A única força externa horizontal que acelera o conjunto é a força de atrito entre os pés da pessoa e o chão.

Para o sistema pessoa+carro, a resultante horizontal vale \(F_{at}=(m+M)a\).

A força de atrito disponível é \(F_{at}=\mu N\) e, como \(N=mg\), temos \(F_{at}=\mu m g\).

Igualando as expressões: \(\mu m g=(m+M)a\), daí \(\mu=\dfrac{(m+M)a}{m g}\).

Substituindo \(m=80\ \mathrm{kg}\), \(M=2000\ \mathrm{kg}\), \(a=0{,}05\ \mathrm{m/s^2}\) e \(g=10\ \mathrm{m/s^2}\): \(\mu=\dfrac{2080\cdot0{,}05}{80\cdot10}=\dfrac{104}{800}=0{,}130\).

Portanto, o mínimo coeficiente de atrito necessário é \(\mu=0{,}130\).

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