Banco de questões: Dinâmica: Introdução a Força Normal

Onde a força normal atua?

Um bloco de massa 'm' está em repouso sobre um plano inclinado que forma um ângulo 'theta' com a horizontal. O coeficiente de atrito estático 'u' entre o bloco e o plano é conhecido. Determine a expressão matemática que relaciona a força normal com as outras forças atuantes no bloco, considerando a situação de equilíbrio e as forças que agem paralelamente e perpendicularmente ao plano inclinado. Explique os passos para chegar a essa expressão e discuta como o ângulo 'theta' e o coeficiente de atrito estático influenciam a força normal.

Imagine um bloco de massa m = 5 kg repousando sobre uma superfície plana e horizontal. Ao puxar o bloco horizontalmente, aplicamos uma força F de 20 N. No entanto, o bloco não se move. Com base no exposto e considerando a força normal e a força de atrito: a) Explique o que é a força normal e por que ela é importante nesse contexto. b) Calcule a força normal exercida pela superfície sobre o bloco. c) Determine a força de atrito entre a superfície e o peso do bloco utilizando os dados fornecidos e a segunda lei de Newton.

Um engenheiro está projetando uma rampa para facilitar o transporte de caixas até o depósito de uma fábrica. A rampa está inclinada em relação ao solo com um ângulo de 25 graus. Uma caixa com massa de 40 kg está repousando sobre a rampa. Considerando que não há atrito entre a caixa e a rampa, qual é o valor da força normal exercida pela rampa sobre a caixa?

Durante uma visita ao museu, você observa uma escultura de mármore com peso de 1000 N, apoiada em uma base quadrada de lado 1m, no chão horizontal. Para proteger o piso delicado, coloca-se uma placa de madeira entre a base da escultura e o chão. Considerando que a força normal é a força exercida por uma superfície em um objeto que está em contato com ela, e atua perpendicularmente à superfície: (a) Qual é o valor da força normal que a base da escultura exerce sobre a placa de madeira? (b) Se a área de contato entre a placa de madeira e a base da escultura for reduzida pela metade, como isso afetará a força normal entre a placa e a base? (c) Se o museu decidir inclinar a placa de madeira em um ângulo de 30° em relação ao chão, qual será a nova força normal entre a placa e a base da escultura?