Plano inclinado com atrito

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

• \( E_d \simeq 5,\!47\, J \)