Vamos considerar o efeito da força de atrito sobre um projeto em um plano inclinado. Nesse caso, além das forças consideradas no estudo do plano inclinado sem atrito, aparece a força de atrito, que é, no máximo, proporcional ao produto da força normal pelo coeficiente de atrito.
F_a= μ.N
Além disso, tem sentido contrário ao do movimento do objeto. O esquema, considerando a força de atrito, é mostrado na figura acima. As forças que atuam na direção y são as mesmas forças que atuam sobre um plano inclinado sem atrito. Portanto,
N+Py=m.ay=0
N=-Py=m.g.cosθ
Na direção x aparece mais uma força, que possui valor máximo, μN. Por isso, indicamos essa força na figura acima como sendo Fa ≤ μ.N. Para efeito de cálculo, vamos considerar inicialmente que a força de atrito tenha seu valor máximo, Fa=μ.N. Assim, podemos calcular o valor de ax, pela Segunda Lei:
Fx=Px+Fa= m.ax
Px-μ.N= m.ax
m.g.senθ-μ.m.g.cosθ=m.ax
Simplificando a massa, obtemos:
g.senθ-μ.g.cosθ=ax
Vale notar que ax deve ser positivo, se o objeto se desloca para baixo. Se isso não ocorrer (ax<0) é porque a força de atrito não tem seu valor máximo. Nesse caso, a força de atrito será igual à componente da força peso, Fa=m.g.senθ, o que faz com que a aceleração seja zero. O objeto está parado ou se deslocando com velocidade constante (MRU).
Por Domiciano Marques
Graduado em Física
Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja:
SILVA, Domiciano Correa Marques da. "Plano inclinado com atrito"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/plano-inclinado-com-atrito.htm. Acesso em 11 de dezembro de 2019.
Vamos supor que temos um bloco de massa m = 5 kg sobre uma superfície plana. Suponhamos que o coeficiente de atrito entre o bloco e a superfície plana seja igual a 0,2, determine o valor da força de atrito para uma força que puxa o bloco com intensidade igual a 50 N.
a) 5 N
b) 10 N
c) 50 N
d) 0
e) 100 N
(UFLA-MG) Um bloco de gelo desprende-se de uma geleira e desce um plano inclinado com atrito. Qual o diagrama que representa corretamente as forças que atuam sobre o bloco?
a)
b)
c)
d)
e)