Física, perguntado por jess4ajakc4gjuliah, 1 ano atrás

um pacote de 4kg começa a subr um plano inclinado de 30º com uma energia cinética de 128j. que distância ele percorre antes de parar, se o coeficiente de atrito cinético entre o pacote e o piso é 0,3?

Soluções para a tarefa

Respondido por Usuário anônimo
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Calculando a força de atrito (Fat):
Fat: Normal (N) * coeficiente de atrito (coef.at.)

Sendo um plano inclinado, N é numericamente igual ao Py...

Far = Py * coef.at.

Py = peso * cosseno do ângulo
Py = m * g * cos
Sendo m = 4 kg, g = 10 m/s² e cos = √3/2:

Py = 4 * 10 * √3/2
Py = 20 * √3 (aproximando √3 ~ 1,7) :
Py = 20 * 1,7
Py = 34 Newtons

Fat = Py * coef.at.
Sendo Py = 34 * 0,3

Fat = 34 * 0,3
Fat = 10,2 N

A parcela do peso que efetivamente "puxa" o corpo para baixo é a Px:
Px = peso * seno do ângulo
Px = m * g * sen
Sendo m = 4 kg, g = 10 m/s² e sen = 1/2:

Px = 4 * 10 * 1/2
Px = 20 N



Trabalho (T) = força (F) * deslocamento (d)
Como toda energia será dissipada tanto pela Fat quanto pela Px, então:

Força resultante (Fr) : Fat + Px
Fr = 10,2 + 20
Fr = 30,2 N >>> Lembrando que essa força é dissipativa !

Calculando d (sendo T = 128 J e F = Fr (30,2 N
) ) :

128 = 30,2 * d
128 / 30,2 = d
d ~ 4,2 metros

Logo, a distância é de aproximadamente 4,2 metros !


Respondido por faguiarsantos
8

A distância que ele percorre antes de parar equivale a 4,2 metros.

A energia está relacionada ao conceito de trabalho, na medida em que é a transferência ou transformação da energia que permite a execução de um trabalho.

Dessa forma, podemos afirmar que a energia cinética inicial será transformada em outro tipo de energia pelo trabalho da força de atrito e o trapalho da força peso, até que o bloco pare e sua energia cinética seja nula.

Ec = TFat + Tpeso

Decompondo a força peso em dois eixos - paralelo ao plano (Px) e perpendicular ao plano (Py), teremos-

  • Px = P. sen30° = componente do peso que realiza trabalho
  • Py = P. cos30° = Normal

Dados informados pela questão -

  • massa = 4 kg
  • β = 30°
  • Ec = 128 Joules
  • μ (coeficiente de atrito) = 0,3

Calculando a distância que ele percorre antes de parar.

Ec = TFat + Tpeso

Ec = μ. N . ΔS + P. sen30. ΔS

128 = μ. P. cos30. ΔS + P. sen30. ΔS

128 = 0,3. 4. 10. 0,866 . ΔS + 4. 10. 0,5. ΔS

128 = 10,39ΔS + 20ΔS

128 = 30,39ΔS

ΔS ≅ 4,2 metros

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