Incline o plano com certo ângulo em relação à horizontal, esse ângulo deve em torno de 5^circ. Coloque o disco de inércia em repouso, na posição mais alta, para que ele possa se deslocar para baixo.

Passo 1

Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos um plano inclinado que está inclinado a cerca de 5^circ em relação à horizontal. A gente vai colocar um disco que tem inércia, ou seja, resistência a mudanças no movimento, na posição mais alta desse plano. A ideia é que o disco, ao ficar lá em cima, role ou deslize para baixo quando liberado. Para resolver isso, vamos precisar dos conceitos de cinemática e dinâmica de corpos rígidos, especialmente sobre como a inclinação e a inércia afetam o movimento.

Passo 2

Primeiro, vamos visualizar o que acontece com o disco no plano inclinado. Quando o disco está na posição mais alta e é liberado, a força da gravidade puxa ele para baixo ao longo do plano. A inclinação de 5^circ fará com que haja uma componente da força gravitacional que vai acelerar o disco para baixo.

Passo 3

Vamos precisar calcular a aceleração do disco enquanto ele desce. Para isso, usamos a fórmula da aceleração em um plano inclinado sem atrito:
a = g cdot sin(theta)
Onde:
  • a é a aceleração do disco,
  • g é a aceleração da gravidade ( 9,8 , m/s²²),
  • theta é o ângulo de inclinação ( 5^circ).

Passo 4

Vamos substituir os valores na fórmula:
a = 9,8 , m/s² cdot sin(5^circ) ²
Primeiro, calculamos o seno de 5^circ:
sin(5^circ) approx 0,0872

Passo 5

Agora, multiplicamos esse valor pelo g:
a = 9,8 , m/s² cdot 0,0872 approx 0,853 , m/s² ²²

Resposta

A aceleração do disco ao descer o plano inclinado de 5^circ é aproximadamente 0,853 , m/s²².

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