Um bloco de massa
se encontra numa rampa, inicialmente horizontal que, aos poucos, é inclinada até que o bloco começa a deslizar.
(a) Se a rampa faz um ângulo de
nesse momento, calcule o coeficiente de atrito estático,
entre o bloco e a rampa.
(a) Se a rampa faz um ângulo de
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada no que o exercício está pedindo. Temos um bloco de 1 kg colocado em uma rampa que começa horizontal e vai sendo inclinada até o bloco começar a deslizar. O que queremos descobrir aqui é o coeficiente de atrito estático, que a gente chama de
, entre o bloco e a rampa. Para resolver isso, vamos usar conceitos de física sobre forças, equilíbrio e atrito.
Passo 2
Primeiro, vamos entender as forças que atuam no bloco quando ele está prestes a deslizar. Há duas forças principais: a força da gravidade (
) agindo para baixo e a força de atrito estático (
) que impede o movimento. Quando a rampa está inclinada em um certo ângulo
, a força da gravidade pode ser decomposta em duas componentes: uma paralela à rampa (
) que tenta puxar o bloco para baixo, e outra perpendicular à rampa (
) que empurra o bloco contra a rampa.
Passo 3
Vamos calcular essas componentes. A força da gravidade é dada por
, onde
e
.
Então:
A componente paralela é:
E a componente perpendicular é:
Passo 4
Agora, sabemos que a força de atrito estático máxima (
) que impede o bloco de deslizar é dada por:
Quando o bloco está prestes a deslizar, a força paralela da gravidade é igual à força de atrito máximo:
Passo 5
Para encontrar o coeficiente de atrito estático (
), basta rearranjar a equação:
Resposta
O coeficiente de atrito estático entre o bloco e a rampa é aproximadamente
.
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. (a) Para
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, (2)
, (3)
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(e) Encontre a velocidade escalar da bola ao atingir o chão.
(e) Encontre a velocidade escalar da bola ao atingir o chão.
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puxam uma banana split no balcão sem atrito de uma lanchonete. Sem usar uma calculadora, determine quais dos vetores do diagrama de corpo livre da Fig. 5-23 representam melhor (a)
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(3)
(4)
FIG. 5-22 Pergunta 3.
FIG. 5-23 Pergunta 4.
(d) do eixo
? Para que quadrantes os vetores (e) da força resultante e (f) da aceleração da sobremesa apontam?
(3)
(4)
FIG. 5-22 Pergunta 3.
FIG. 5-23 Pergunta 4.
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(b) Solta-se o planador: calcule a aceleração do sistema (planador mais massa).
(b) Solta-se o planador: calcule a aceleração do sistema (planador mais massa).