Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 1- Ed: 14º - Capítulo 10.3 - Ex. 22
Uma casca esférica, oca, de massa igual a 2,00 kg, rola sem deslizar ao longo de um plano inclinado de 38,0º. (a) Ache a aceleração, a força de atrito e o coeficiente de atrito mínimo necessário para impedir o deslizamento. (b) Como suas respostas do item (a) seriam alteradas caso a massa fosse dobrada para 4,0 kg?
Passo 1
E aiiiiiiiii galera, tudo bom com vocês?
Vamos fazer mais uma questão!!
Vamos ilustrar para ficar mais fácil a compreensão:
Para encontrar tudo o que nos é solicitado, primeiro vamos encontrar
Letra a:
Primeiro, escrevemos as equações de equilíbrio para os eixos x e y.
Não podemos escrever a equação de equilíbrio para o eixo x, porque não é estático. Então escrevemos a equação da segunda Lei de Newton:
Passo 2
E também a segunda lei de newton para o movimento rotacional:
E também a conexão entre o ângulo e a aceleração do centro de massa:
E então,
Teremos atrito usando fórmula:
Passo 3
Já usamos a informação de que não escorrega, então precisamos justificar isso. A fim de encontrar o coeficiente mínimo de atrito que é necessário para evitar escorregões, vamos fazer as próximas etapas:
Passo 4
Letra b:
Se a massa fosse duplicada, o a não seria afetado porque como nós podemos ver na parte a), não depende da massa. Mas a força de atrito dobrará porque depende diretamente da massa. E o último, dobrando de massa não mudaria porque também não depende da massa.
Resposta
- Apenas o atrito será duplicado, aceleração e coeficiente de atrito permanece o mesmo