Plano inclinado com atrito

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Metadata

  • CONTEXTO : Primeiro ciclo universitário
  • AREA: Física
  • DISCIPLINA: Mecânica e ondas
  • ANO: 1
  • LINGUA: pt
  • AUTOR: Ana Mourão
  • MATERIA PRINCIPAL: Dinâmica do Ponto Material
  • DESCRICAO: Plano Inclinado com Atrito
  • DIFICULDADE: **
  • TEMPO MEDIO DE RESOLUCAO: 600 [s]
  • TEMPO MAXIMO DE RESOLUCAO: 1200 [s]
  • PALAVRAS CHAVE: Plano, Inclinado, Atrito, Cinético
Plano Inclinado.

Um corpo de massa \( m=600 \) g encontra-se numa plataforma com 2 metros de comprimento (\(L=2\) m) e cujo ângulo de inclinação com a horizontal pode variar. Sabe-se que quando o corpo desliza ao longo da plataforma está sujeito a uma força de atrito constante e contrária à velocidade. Considere a situação em que o corpo é largado da parte superior da plataforma com velocidade inicial aproximadamente nula e o ângulo de inclinação é \( \alpha=30^{\rm o} \). Nesta situação o corpo demora 3 segundos a percorrer a distância \( L=2 \) m.

  • Represente esquematicamente as forças que actuam no corpo e escreva a equação de Newton para o movimento do corpo ao longo do plano inclinado.

Respostas

Verde -> Força de atrito , Azul -> Reacção normal , Vermelho -> Peso.
  • \( ma = mg \sin{\alpha} - F_a \)
  • \( 0 = N - mg \cos{\alpha} \)
  • Determine, na situação indicada, qual a aceleração do corpo no movimento ao longo do plano inclinado.

Respostas

  • \( a \simeq 0,\!44 \, m\cdot s^{-2} \)
  • Calcule o valor da força de atrito.

Respostas

  • \( F_a \simeq 2,\!73 \, N \)
  • Com que velocidade o corpo chega ao fim do plano inclinado?

Respostas

  • \( v_f \simeq 1,\!33 \, m\cdot s^{-1} \)
  • Qual a energia dissipada por atrito?

Respostas

  • \( E_d \simeq 5,\!47\, J \)