Um bloco é lançado para cima, com velocidade inicial
, sobre um plano inclinado sem atrito (
com a horizontal). Até que distância o bloco desliza sobre o plano inclinado?
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício de física juntos! A questão fala sobre um bloco que é lançado para cima de um plano inclinado sem atrito. A gente vai usar conceitos de cinemática e forças em planos inclinados para descobrir até que distância o bloco vai deslizar. Precisaremos saber sobre velocidade inicial, aceleração e os componentes das forças.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar as informações que temos:
- Velocidade inicial do bloco,
- Ângulo do plano inclinado,
- Aceleração da gravidade,
Passo 3
Como o bloco está subindo, a única força que vai desacelerá-lo é a componente da gravidade que atua ao longo do plano inclinado. Não tem atrito, então não precisamos considerar essa força. A aceleração que o bloco vai sofrer é:
O sinal negativo indica que a aceleração está na direção oposta ao movimento.
Passo 4
Vamos calcular o valor da aceleração:
Primeiro, calculamos
:
Então:
Passo 5
Agora, usamos a equação da cinemática para encontrar a distância
que o bloco vai percorrer até parar. A equação é:
Quando o bloco para, a velocidade final
. Então:
Resolvendo para
:
Resposta
O bloco desliza aproximadamente
sobre o plano inclinado.
Exercícios relacionados
Quatro estrelas de massas
e
e de mesmo raio
estão alinhadas, sendo que a distância entre cada uma e sua vizinha mais próxima é
. Determine a força resultante sobre cada uma delas.
Calcule a que distância da Terra este objeto deveria estar para que a força gravitacional fosse a mesma do item anterior, expressando a resposta em termos do raio da Terra.
Um homem senta-se em um elevador de obra e puxa a extremidade livre da corda para se levantar. Sendo
a massa total do homem e do elevador, com que força ele deve puxar a corda para se levantar com velocidade constante?
Dois blocos de massas
e
, ligados por uma corda leve, são puxados por uma força horizontal
sobre uma mesa sem atrito. Em um certo instante, a aceleração de
é
. Qual é a força
exercida sobre
?