Um bloco de 10 kg desliza para baixo em uma rampa de 20 graus. Determine a força de atrito que atua no bloco se o coeficiente de atrito é 0,3.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem um bloco de 10 kg deslizando por uma rampa inclinada de 20 graus. A gente precisa descobrir qual é a força de atrito que está atuando no bloco, e sabemos que o coeficiente de atrito é 0,3. Vamos usar conceitos de física como força de atrito, decomposição de forças e trigonometria para resolver isso.
Passo 2
Primeiro, precisamos entender que na rampa, o bloco tem duas forças principais agindo sobre ele: a força da gravidade puxando o bloco para baixo e a força de atrito que resiste a esse movimento. A força da gravidade pode ser decomposta em duas partes: uma paralela à rampa e outra perpendicular à rampa.
Passo 3
Vamos calcular a força da gravidade paralela à rampa, que é a parte que tenta puxar o bloco para baixo. A fórmula para isso é:
Onde:
-
(massa do bloco) -
(aceleração da gravidade) -
(ângulo da rampa)
Substituindo os valores:
Passo 4
Agora, vamos calcular a força normal, que é a força que a rampa exerce perpendicularmente ao bloco. A fórmula para isso é:
Usando os mesmos valores:
Passo 5
A força de atrito (
) é calculada multiplicando o coeficiente de atrito (
) pela força normal. A fórmula é:
Onde
.
Substituindo os valores:
Resposta
A força de atrito que atua no bloco é aproximadamente 27,7 N.
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