Enunciado
Mecânica e Resistência dos Materiais - Dinâmica: Mecânica para Engenharia - 12ª Edição - Russel C. Hibbeler- Ed: 12º - Capítulo 15.Problemas fundamentais - Ex. 03
O motor de 25 kg exerce uma força de F =(20t2) N sobre o cabo, onde t é dado em segundos. Determine a velocidade da caixa onde t=4s Os coeficientes de atrito estático e cinético entre a caixa e plano são e , respectivamente.
Passo 1
Primeiramente, é necessária a avaliação do fenômeno mediante ao comportamento dos esforços antes de entrar em movimento, desse modo, com o diagrama de corpo livre para a situação, pode-se inferir que:
Análise das forças na vertical:
Análise de forças na horizontal:
Onde esse é o tempo para a caixa começar a entrar em movimento.
Passo 2
Desse modo, a fim de encontrar a velocidade da caixa após o período de 4 s, pelo princípio do impulso e quantidade de movimento, notando que o movimento é somente na horizontal, tem-se que:
Resposta
A velocidade da caixa para o tempo de 4 segundos será de 10,08 m/s.