Física I ⇒ Força de atrito - Atrito Dinâmico Tópico resolvido

[Boredom]

(Fuvest-SP) Uma locomotiva de massa M está ligada a um vagão de massa 2/3M, ambos sobre trilhos horizontais e retilíneos. O coeficiente de atrito estático entre as rodas da locomotiva e os trilhos é μ, e todas as demais fontes de atrito podem ser desprezadas. Ao se pôr a locomotiva em movimento, sem que suas rodas patinem sobre os trilhos, a máxima aceleração que ela pode imprimir ao sistema formado por ela e pelo vagão vale:
Resposta :
3/5 μg

[Boredom]

Temos que:
F = M.a ---> F= (M + 2/3M)a

Fat = mi.N ----> N= P = M.g (considerando somente a massa da locomotiva)
Fat = mi. M. g

igualando F = Fat

(M+2/3M)a = mi.M.g
5/3M.a=mi.M.g
a = 3/5 mi.g
essa e a resposta minha duvida e: por que pode igualar a Forca resultante (F) a forca de atrito maxima (Fat) ??
??

??

[Planck]

essa e a resposta minha duvida e: por que pode igualar a Forca resultante (F) a forca de atrito maxima (Fat) ??

A locomotiva só entrará em movimento caso a força resultante supere a força de atrito. Quando igualamos a força resultante com a força de atrito, estamos afirmando que a locomotiva está no limiar de superar o atrito estático. Lembre-se, o atrito estático causa deslocamento sem deslizamento. Além disso, existe um atrito estático máximo, que é o que buscamos quando a locomotiva exerce a maxima aceleração sem deslizamento.

[Boredom]

Planck. minha ideia de igualar A a B e dizer que A e exatamente igual a B. eu fiquei com duvida porque eu nao entendi como se chega a conclusao de que Fr e igual Fat. mas muito obrigado por sua resposta.

[Planck]

eu fiquei com duvida porque eu nao entendi como se chega a conclusao de que Fr e igual Fat

Essa parte que é o detalhe elegante da questão. Quando ele menciona que a locomotiva desloca sem deslizamento, significa que ainda está atuando atrito estático.

No entanto, existe um atrito estático máximo, para o qual, os valores superiores de força que superam essa força de atrito máximo, haverá deslizamento.

Quando o enunciado menciona a aceleração máxima, ela está relacionada à força máxima que está associada ao atrito estático máximo. Após esse valor da aceleração, a força resultante supera o atrito estático máximo e passa valer o atrito dinâmico, ou seja, ocorre deslizamento.

Caso ainda tenha ficado alguma dúvida, posso elaborar um gráfico com a força de atrito para esse exercício.

[Geni]

Oi! Não entendi porque ao calcular a Fat devo considerar apenas a massa da locomotiva.