seja um bloco apoiado sobre uma superfície inclinada de um ângulo
acima da horizontal.
Assinale a(s) opção(ções) correta(s):
Questão 4Escolha uma ou mais:
Se o bloco está em repouso,
.
Se o atrito não é desprezível, a força exercida pela superfície inclinada sobre o bloco é dada por
atrito
atrito
Se o atrito não é desprezível e o bloco está em movimento, a força de atrito cinético exercida pela superfície inclinada sobre o bloco será menor que
.
Assinale a(s) opção(ções) correta(s):
Questão 4Escolha uma ou mais:
Se o bloco está em repouso,
Se o atrito não é desprezível, a força exercida pela superfície inclinada sobre o bloco é dada por
Se o atrito não é desprezível e o bloco está em movimento, a força de atrito cinético exercida pela superfície inclinada sobre o bloco será menor que
Passo 1
Vamos lá! O exercício fala sobre um bloco apoiado em uma rampa inclinada, ou seja, uma superfície que forma um ângulo
com a horizontal. A matéria envolvida aqui é a Estática e Dinâmica na física, especificamente as forças que atuam sobre o bloco. Para resolver, vamos precisar entender as forças normais, de atrito e de peso, além das condições de equilíbrio quando o bloco está em repouso ou em movimento.
Passo 2
Primeiro, vamos analisar o que acontece quando o bloco está em repouso na rampa. Nesse caso, as forças que atuam sobre o bloco estão em equilíbrio, ou seja, a soma das forças na direção perpendicular à rampa é igual a zero. A força normal (
) é a força que a superfície exerce perpendicularmente ao objeto, e o peso (
) do bloco pode ser decomposto em duas componentes: uma paralela à rampa e outra perpendicular.
Matematicamente, temos:
Isso significa que a força normal é igual ao peso vezes o cosseno do ângulo da rampa.
Passo 3
Agora, vamos considerar a situação onde o atrito não é desprezível. O atrito é a força que resiste ao movimento relativo entre duas superfícies em contato. A força de atrito (
) pode ser estática ou cinética, dependendo se o objeto está em repouso ou em movimento.
Quando o atrito está presente e o bloco está em repouso, a força exercida pela superfície sobre o bloco é a soma da força normal e da força de atrito. Assim, temos:
Onde
depende do coeficiente de atrito estático (
) e da força normal:
Passo 4
Por fim, consideremos o caso onde o bloco está em movimento. Nesse cenário, a força de atrito que atua é chamada de atrito cinético (
). A força de atrito cinético é geralmente menor que a força de atrito estático e é dada por:
Onde
é o coeficiente de atrito cinético. Importante notar que normalmente
, ou seja, o atrito cinético é menor que o estático para o mesmo material.
Resposta
As opções corretas são:
-
Opção 1: Quando o bloco está em repouso,
. -
Opção 2: Se o atrito não é desprezível, a força exercida pela superfície inclinada sobre o bloco é
. -
Opção 3: Se o atrito não é desprezível e o bloco está em movimento, a força de atrito cinético exercida pela superfície inclinada sobre o bloco será menor que
.