Faça o diagrama forças de um bloco de massa m, que desce um plano inclinado com ângulo
com a horizontal, sem atrito.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! O que a gente tem aqui é um bloco de massa
descendo um plano inclinado que faz um ângulo
com a horizontal, e esse plano não tem atrito. Vamos precisar entender um pouco sobre as forças que atuam nesse cenário e como representá-las em um diagrama de corpo livre.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar quais forças estão agindo no bloco. No caso, temos duas forças principais:
- Peso (
): É a força da gravidade puxando o bloco para baixo, com intensidade , onde é a aceleração da gravidade. - Força Normal (
): É a força que a superfície do plano exerce sobre o bloco, perpendicularmente ao plano inclinado.
Passo 3
Agora, como o bloco está descendo um plano inclinado, é útil decompor o peso em duas componentes:
- Componente Paralela ao Plano (
): Essa componente faz o bloco deslizar para baixo. Ela é calculada por . - Componente Perpendicular ao Plano (
): Essa componente é equilibrada pela força normal e é dada por .
Passo 4
Como o exercício menciona que não há atrito, a única força que está realmente puxando o bloco para baixo ao longo do plano é
. A força normal
está equilibrando
, então elas se cancelam e não afetam o movimento do bloco.
Resposta
No diagrama de forças do bloco descendo o plano inclinado sem atrito, temos:
- Peso (
) atuando verticalmente para baixo. - Força Normal (
) perpendicular ao plano inclinado para cima. - Componente Paralela ao Plano (
) direcionada para baixo ao longo do plano.
Essas são as forças principais que atuam no bloco nesse cenário.