Física, perguntado por starfire482, 9 meses atrás

Um objeto, cujo módulo do peso é P = 30 N, encontra-se em repouso sobre um plano inclinado com

ângulo u = 30°, conforme mostrado na figura a seguir. Determine:

a) O valor das componentes do peso na direção perpendicular ao plano.

b) O valor da força de reação da força normal N⃗da superfície sobre o bloco.

c) O valor da força de atrito estático que o plano exerce no bloco, esta força não está represen-

tada na figura. Represente o vetor da força de atrito estático na imagem.

d) Considere o valor do coeficiente de atrito estático máximo entre o objeto e a superfície como

μe

= 0,70 e determine o valor da força de atrito estático máximo para que o corpo comece a

descer o plano.

e) Agora considere que o corpo entrou em movimento e está descendo a rampa, determine o

valor da força de atrito cinético que a superfície exerce no corpo, sendo μe = 0,30.

Anexos:

Soluções para a tarefa

Respondido por johny4englishwork

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Conforme ilustrado na figura a força Peso é decomposta em:

$Px=P \times sen \theta\\Py=P \times cos \theta$

Sendo teta= 30.

sen30= 1/2

cos30= √3/2

a) O valor das componentes do peso na direção perpendicular ao plano.

A componente do peso na direção perpendicular ao plano inclinado é a Py.

$Py=P \times cos \theta\\Py=P \times cos 30\\Py=30 \times \frac{\sqrt{3} }{2} =15\sqrt{3}$ N

b) O valor da força de reação da força normal N⃗da superfície sobre o bloco.

Estando o bloco em equilíbrio as forças se anulam, ou seja, N=Py

então, $N=15\sqrt{3}$ N

c) O valor da força de atrito estático que o plano exerce no bloco, esta força não está representada na figura. Represente o vetor da força de atrito estático na imagem.

A força de atrito estático é a força contrária a tendência de movimento, o bloco tende a descer, porém o atrito estático impede esse movimento.

Fat, pode ser calculada como, Fat= N.μe

Porém por estar em equilíbrio Fat = Px.

$Px= P \times sen30\\Px= 30 \times \frac{1}{2}=15N$

Fat= 15N

d) Considere o valor do coeficiente de atrito estático máximo entre o objeto e a superfície como μe= 0,70 e determine o valor da força de atrito estático máximo para que o corpo comece a descer o plano.

A fat max é a quantidade de força que precisa ser exercida em Px para que o objeto comece a se movimentar.

Fat= N.μe

Fat= 15√3 . 0,70 = 10,5√3 N

e) Agora considere que o corpo entrou em movimento e está descendo a rampa, determine o valor da força de atrito cinético que a superfície exerce no corpo, sendo μe = 0,30.

Atrito cinético é a força de resistência ao movimento.

Fat= N.μe

Fat= 15√3 . 0,30 = 4,5√3 N

johny4englishwork: E o objeto continua parado. O que isso quer dizer?
Voltamos ao fato de que as forças estão se anulando. Isso significa que na direção do PESO existe uma força DE MESMA INTENSIDADE, mas sentido contrário.
Assim como, na direção da FORÇA DE ATRITO, existe uma força de MESMA INTENSIDADE, mas sentido contrário. Quais forças são essas que se OPOE ao PESO e ao ATRITO?

johny4englishwork: 1. Bom, primeiro é preciso DECOMPOR a força peso em VETORES.
- Na imagem estão descrito como Px e Py. São componentes do próprio peso. Ai observamos que Py se anula com N (força Normal) e Px se anula com a força de atrito estático. {Isso considerando o bloco PARADO}

johny4englishwork: O que é a NORMAL? Terceira lei de Newton, Ação e reação... Uma pessoa sentada está exercendo uma força na cadeira (para baixo), e mutuamente a cadeira exerce uma força sobre a pessoa (para cima). Essa é a normal, uma força perpendicular ao plano.

johny4englishwork: Tá mas e se o bloco começar a andar? Se isso acontecer quer dizer que a INTENSIDADE da componente Px superou a FORÇA DE ATRITO. Então o bloco entra em movimento e adquire uma ACELERAÇÃO. Mas ainda assim existirá uma resistencia, uma força de atrito com intensidade um pouco menor. O que chamamos de Atrito cinético.

johny4englishwork: A força de atrito pode ser calculada como: FAT = N . µ (µ = coeficiente de atrito, depende da rispidez dos materiais em contato) Px e Py, são calculados com base no angulo que formam. No caso da imagem, Py está colada ao angulo TETA. então: Py= Peso x Cosseno do angulo Px= Peso x Seno do angulo

johny4englishwork: Lembre, COSSENO sempre que a componente estiver COLADA no angulo. Espero que tenha ficado um pouco mais claro.

lucascauasilvalcs: Vlw pela explicação

thaisemartins36: aaaa Obrigada mv

gabiell4: parem de ser ingratos seus maldito

jeffersoncardoliveir: união flasco mano sem K.O

Respondido por aochagas

Um objeto de peso igual a 30N, considerando a aceleração da gravidade igual a 10m/s² possui massa de 3Kg. Sendo que a força-peso pode ser descrita por:

P=m*g

Onde:

P é a Força- Peso [N]

m é massa do corpo [Kg]

g é a aceleração da gravidade [m/s²]

Está em um plano inclinado que possui um ângulo u de 30° em relação ao solo. Trabalhando com esse o ângulo de 30° devemos nos lembrar dos seus Arcos Notáveis (seno, cosseno e tangente):

Arcos Notáveis

seno 30° --------->1/2

cosseno 30°---->√3/2

tangente 30°--->√3/3

A) A decomposição da força-peso é feita em relação ao eixo Y, que possui um ângulo de 30°(seno 30°) entre a ele e a Força-peso e entre o eixo X, que possui um ângulo de 60°(cosseno 30°) entre ele e a Força-peso.

Logo,

a Força-Peso na componente X é dada por:

$Px=P.cos30\\ \\ Px=30.\frac{\sqrt{3} }{2} \\ \\ Px=15\sqrt{3}N$

a Força-Peso no eixo X é de 15√3N.

a Força-Peso na componente Y é dada por:

$Px=P.sen30\\ \\ Px=30.\frac{1}{2} \\ \\ Px=15N$

a Força-Peso no eixo Y é de 15N.

B) Sabendo que o Bloco encontra-se em repouso, a Força Normal deve estar em equilíbrio com a força que encontra-se oposta a ela. Essa força é a componente da Força-Peso em Y, logo o valor da Força-Normal é de 15N.

C) Novamente, analisando que o Bloco está em repouso, a Força de atrito estático deve se equivaler a força oposta, para que o bloco se mantenha parado. Essa força é a componente Força-Peso em X, logo o valor da Força de Atrito Estático é de 15√3N.

D) A Fórmula da Força de atrito no plano inclinado é dado por:

$Fat_{e} =u.N$

Onde:

Fat é a Força de Atrito [N]
N é a força Normal [N]

u é o coeficiente de atrito [adimensional].

Portanto:

$Fat_{e} =u.N\\ \\ Fat_{e} =0,7.15\\ \\ Fat_{e} =10,5N$

O Valor da força de atrito estático máximo para que o plano comece a descer é de 10,5N.

E) Considerando que houve uma quebra da Força de atrito estático, o atrito dinâmico sempre é menor, pois houve uma quebra da inércia. Sendo o Coeficiente de atrito cinético de 0,3, a força de atrito cinético é de:

$Fat_{e} =u.N\\ \\ Fat_{e} =0,3.15\\ \\ Fat_{e} =4,5N$