Question

Qual a aceleração e força de atrito aplicado em um bloco de 5kg que desliza em uma rampa com inclinação de 35o? com μ=0,3

Answer 1

Vamos lá...

Nomenclaturas:

Fr = força resultante.
m = massa.
a = aceleração.
Px = peso no eixo x.
Py = peso no eixo y.
P = peso.
N = normal.
u = coeficiente de atrito


Aplicação:

O exercício deixa claro que o corpo desliza por uma inclinação de 35° e que no percurso, o mesmo, encontra atrito. Por isso, devemos começar calculando a força de atrito sofrido em seu deslocamento, porém, visualize o anexo para que possa entender o raciocínio.

Repare que em casos onde o corpo está em uma superfície inclinada o valor da normal vai ser equivalente a Py e, não a peso, assim:

N = Py.
Py = P × Cos35°.
Py = 5 × 10 × 0,8.
Py = 40N.
N = 40N.

Agora que sabemos o valor da normal, podemis encontrar o valor da força de atrito, veja:

Fat = u × N.
Fat = 0,3 × 40.
Fat = 12N.

Portanto, a força de atrito equivale a 12 Newtons.

Agora devemos encontrar o valor da aceleração adquirida pelo corpo, com isso, peço que novamente visualize o diagrama em anexo para notar que a força que resulta em seu movimente equivale a Px, assim, vamos calcula-la.

Px = P × Sen35°.
Px = 5 × 10 × 0,5
Px = 25N.

Portanto o valor da força resultante equivale a 25Newtons.

Logo em seguida, devemos aplicar essas informações na Segunda Lei de Newton, veja:

Fr = m × a.
Px - Py = m × a.
25 - 12 = 5 × a.
13 = 5 × a.
a = 13 / 5.
a = 2,6m/s^2.

Por fim, o valor da aceleração equivale a 2,6m/s^2.

Obs: Já que o exercício não informa o Sen35° = 0,5 e Cos35°=0,8 eu determinei os seus respectivos valores padrões.

Obs 2: utilizei a imagem do diagrama de forças do site Fisica Interativa.

Espero ter ajudado.