(Originais Teachy 2023) - Questão Difícil de Física

Um bloco de massa 4 kg está em repouso sobre um plano inclinado de 30 graus em relação à horizontal. O coeficiente de atrito estático entre o bloco e o plano é de 0,5. Uma força horizontal, paralela à superfície do plano, é aplicada ao bloco de modo a tentar movê-lo para cima ao longo do plano. Considerando a aceleração da gravidade como 10 m/s² e desprezando a massa da polia e o atrito na mesma, determine: 1) A força necessária para iniciar o movimento do bloco para cima ao longo do plano inclinado. 2) O novo coeficiente de atrito estático que permitiria que o bloco permanecesse em repouso no plano inclinado após o início do movimento, supondo que a força aplicada permanece constante. Explique o conceito de forças atuantes no bloco e como a aplicação da força horizontal afeta o equilíbrio de forças no plano inclinado, justificando matematicamente suas respostas.