Física · diagrama de forças · atrito estático · equilíbrio de corpo rígido
Tribologia é o estudo da interação entre duas superfícies em contato, como desgaste e atrito, sendo de extrema importância na avaliação de diferentes produtos e de bens de consumo em geral. Para testar a conformidade de uma muleta, realiza-se um ensaio tribológico, pressionando-a verticalmente contra o piso com uma força F⃗, conforme ilustra a imagem, em que CM representa o centro de massa da muleta.
Mantendo-se a força F paralela à muleta, varia-se lentamente o ângulo entre a muleta e a vertical, até o máximo ângulo imediatamente anterior ao de escorregamento, denominado ângulo crítico. Esse ângulo também pode ser calculado a partir da identificação dos pontos de aplicação, da direção e do sentido das forças peso (P⃗), normal (N⃗) e de atrito estático (f⃗ₑ). O esquema que representa corretamente todas as forças que atuam sobre a muleta quando ela atinge o ângulo crítico é:
O que a prova mostra
Uma figura no enunciado e cinco nas alternativas, todas em traço preto sobre branco.
No enunciado: uma muleta na vertical, apoiada no chão (uma linha horizontal com hachuras à direita). No topo, uma seta vertical para baixo rotulada F⃗. No meio do corpo da muleta, um ponto com o rótulo CM.
Nas alternativas: a mesma muleta, agora inclinada, com a ponta apoiada no chão à esquerda e o topo erguido à direita. Em todas há o ponto CM no meio e as hachuras do chão. O que muda é onde cada força é aplicada e para onde aponta:
esquema com F vertical; normal, atrito para a direita e peso aplicados no ponto de contato
esquema com F vertical; normal e peso no centro de massa; atrito para a esquerda no contato
esquema com F paralela à muleta; normal, atrito para a direita e peso aplicados no ponto de contato
esquema com F paralela à muleta; normal e peso no centro de massa; atrito para a esquerda no contato
esquema com F paralela à muleta; normal e atrito para a direita no contato; peso no centro de massa
F fica paralela à muleta; normal e atrito agem no contato com o piso; o peso, no centro de massa. O atrito aponta contra o escorregamento.
Por que a E é a certa
O texto diz que a força F é mantida paralela à muleta: no esquema, ela segue a direção da muleta, empurrando-a contra o piso. O peso age no centro de massa. A normal e o atrito agem onde a muleta toca o piso. Com a ponta apoiada à esquerda e o topo à direita, F empurra a ponta para a esquerda; o atrito estático se opõe a esse escorregamento e aponta para a direita. É o esquema E.
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