Um homem empurra um piano de 180 kg , de modo que ele desliza com velocidade constante para cima de uma rampa inclinada de
acima da horizontal. Despreze o atrito que atue sobre o piano. Calcule o módulo da força aplicada pelo homem, se ela for: a) paralela ao plano inclinado e b) paralela ao piso.
[Resposta a)
b)
]
[Resposta a)
Passo 1
Beleza, vamos lá! Temos um homem que está empurrando um piano de 180 kg subindo uma rampa inclinada de
sem atrito, e ele mantém a velocidade constante. Isso significa que a força que ele aplica está equilibrando exatamente a força da gravidade puxando o piano para baixo. Vamos precisar usar conceitos de forças em rampas inclinadas e as Leis de Newton para resolver isso.
Passo 2
a) Força paralela ao plano inclinado
Quando a força é paralela à rampa, ela basicamente precisa cancelar a parte do peso do piano que puxa ele para baixo ao longo da rampa. A fórmula que usamos aqui é:
Onde:
-
é a massa (180 kg) -
é a aceleração da gravidade (aprox. ) -
é o ângulo da rampa ( )
Vamos calcular:
-
Primeiro, o peso do piano:
-
Agora, a componente do peso ao longo da rampa:
Passo 3
b) Força paralela ao piso
Agora, a força que o homem aplica é paralela ao chão, não à rampa. Isso muda um pouco as coisas porque precisamos considerar o ângulo da rampa. A fórmula que usamos agora é:
Vamos calcular:
- Usando a mesma massa e gravidade:
Resposta
a)
b)
Exercícios relacionados
Uma determinada força causa uma acelerção de
na massa
e uma acelarçção de
em uma massa
. Que aceleração ela produz em um objeto com massa a )
e b)
?
[Resposta a) e b)
]
[Resposta a)
Supondo que o sistema gire no plano
com velocidade angular
, ao redor de um eixo perpendicular passando por O (eixo z), calcule o momento de inércia
ao redor do eixo
a energia cinética rotacional ao redor desse eixo.
Um caixote de massa igual a 6 kg está deslizando com uma velocidade constante igual a
quando de repente entra em um terreno irreggular gerando um atrito dinâmico igual a 10 N . Quanto tempo leva para o caixote parar?
[Resposta
[Resposta
Qual é a razão entre as velocidades de rotação final e inicial