Uma pequena caixa de massa m está em repouso sobre um plano inclinado que faz um ângulo θ com a direção horizontal. A caixa é puxada para cima por uma força constante F que forma um ângulo φ, com a direção do plano inclinado na condição 0 < φ < π/2 − θ. Existe atrito entre as superfícies da caixa e do plano, cujo coeficiente de atrito estático é μ. A aceleração local da gravidade é g. Considerando o sistema de coordenadas retangulares 0xy, onde o 0x é paralelo ao plano inclinado e aponta no sentido da subida do plano, conforme ilustrado na figura abaixo, determine a expressão da força F_m de intensidade mínima que torna possível a caixa se encontrar na situação da iminência de escorregar no sentido rampa acima.