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Enunciado

Física - Serway e Jewett - Física para cientistas e engenheiros - Vol1 - Ed: 1º - Capítulo 5.Problemas - Ex. 70

Por que a seguinte situação é impossível? Uma torradeira de 1,30   k g não está ligada na tomada. O coeficiente de atrito estático entre ela e uma bancada horizontal é 0,350 . Para fazer a torradeira começar a se mover, você descuidadamente a puxa pelo cabo de força. Infelizmente, o cabo ficou desgastado por causa de suas ações similares anteriores e irá romper-se se a tensão nele ultrapassar 4,00   N . Puxando pelo cabo a um determinado ângulo, você consegue fazer a torradeira começar a se mover sem rompê-lo.

Passo 1

E aiii gente, tudo bom com vocês?

Vamos fazer uma questãozinha aqui?

Vem comigo e bora!

Letra a:

Se o carro está prestes a escorregar ladeira abaixo, f é direcionado para cima da inclinação.

∑ F y = ncos ⁡ θ + fsin ⁡ θ - m g = 0

Quando f = μ s n ,

n = m g c o s ⁡ θ 1 + μ s t a n ⁡ θ

E

f = μ s m g cos ⁡ θ 1 + μ s tan ⁡ θ

Então ∑ F x = n s i n ⁡ θ - f c o s ⁡ θ = m v m i n 2 R   nos dá:

v m i n = R g tan ⁡ θ - μ s 1 + μ s tan ⁡ θ

Passo 2

Quando o carro está prestes a escorregar para cima na inclinação, f é direcionado para baixo. Então,

∑ F y = ncos ⁡ θ - fsin ⁡ θ - m g = 0   com   f = μ s n

Que nos dá:

v m a x = R g tan ⁡ θ + μ s 1 - μ s tan ⁡ θ

Passo 3

Letra b:

Se v m i n = R g t a n ⁡ θ - μ s 1 + μ s t a n ⁡ θ = 0 , então:

μ s = tan ⁡ θ

Resposta

  1. Ver resolução
  2. μ s = tan ⁡ θ

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