MOEDA + COPO + CARTÃO + FORÇA DE ATRITO + FORÇA MÍNIMA

(UNIFESP) A figura representa uma demonstração simples que costuma ser usada para ilustrar a primeira lei de Newton.

O copo, sobre uma mesa, está com a boca tampada pelo cartão c e, sobre este, está a moeda m. A massa da moeda é 0,010 kg e o coeficiente de atrito estático entre a moeda e o cartão é 0,15. O experimentador puxa o cartão com a força F, horizontal, e a moeda escorrega do cartão e cai dentro do copo.

a) Represente todas as forças que atuam sobre a moeda quando ela está escorregando sobre o cartão puxado pela força F. Nomeie cada uma das forças representadas.

b) Costuma-se explicar o que ocorre com a afirmação de que, devido à sua inércia, a moeda escorrega e cai dentro do copo. Isso é sempre verdade ou é necessário que o módulo de F tenha uma intensidade mínima para que a moeda escorregue sobre o cartão? Se for necessária essa força mínima, qual é, nesse caso, o seu valor? (Despreze a massa do cartão, o atrito entre o cartão e o copo e admita g=10 m/s².)