Faça o diagrama forças de um bloco de massa m, que desce um plano inclinado com ângulo Theta 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:
  1. Peso ( ): É a força da gravidade puxando o bloco para baixo, com intensidade , onde é a aceleração da gravidade.
  2. 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.

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